Мұнай өндеу өндірісі
КІРІСПЕ
1 ТЕХНИКАЛЫҚ БӨЛІМ
1.1 Мұнай өндеу өндірісінің өсу дәуірлері
1.2 Мұнайды алғашқы айдау жүйелері
1.3 Мазутты вакуумда өңдеу технологиясының қондырғысының блогы (ЭЛОУ.АВҚ)
1.4 Мазутты май вариантында өңдеу технологиясының ерекшелігі
1.5 Отырғышты вакуумды колоннада (терең вакуумдық)
мазутты айдау жүйесі
1.6 Вакуумды колоннадағы вакуумды.конденсациялаушы жүйе
2 ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ БӨЛІМ
2.1 Өндіріс әдісін таңдау және оның құрылыс орнын негіздеу
2.2 Шикізаттың және дайын өнімнің сипаттамасы
2.3 Мазутты вакуумда өңдеу қондырғысының технологиялық схемасының түсініктемесі
3 ЕСЕПТІК БӨЛІМ
3.1 Вакуумды колоннаның материалдық балансы
3.2 Вакуумды колоннаның жылулық балансы
3.3 Вакуумды колоннаның негізгі өлшемдерін есептеу
3.4 Механикалық есептеу
4 ЭКОНОМИКАЛЫҚ БӨЛІМ
4.1 Капиталды шығындардың есептеулері
4.2 Өндірістің негізгі жұмысшыларының санын есептеу
4.3 Өнімнің өзіндік құнын анықтау
4.4 Негізгі техника экономикалық көрсеткіштерінің есептеулері
5 ТЕХНИКАЛЫҚ ҚАУІПСІЗДІК ЖӘНЕ ЕҢБЕКТІ ҚОРҒАУ БӨЛІМІ
5.1 Мұнай мен мұнай өнімдерін өңдеудегі қауіпсіздік көздері
5.2Ғимараттар мен құрылыстардың орналасу жоспарының ауқымды шешімі
5.3 Өндірістің метереологиялық жағдайы
5.4 Өндірістік санитария шаралары
5.5 Мазутты ваккумда өңдеудегі қауіпсіздік ережелер
5.6 Өрт қауіпсіздігі
5.7 Өндірістік жарықтандыру
5.8 Шу және діріл
5.9 Электр қауіпсіздік
5.10 МӨЗ зиянды қалдықтарынан ауаны және суды қорғау
ҚОРЫТЫНДЫ
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
1 ТЕХНИКАЛЫҚ БӨЛІМ
1.1 Мұнай өндеу өндірісінің өсу дәуірлері
1.2 Мұнайды алғашқы айдау жүйелері
1.3 Мазутты вакуумда өңдеу технологиясының қондырғысының блогы (ЭЛОУ.АВҚ)
1.4 Мазутты май вариантында өңдеу технологиясының ерекшелігі
1.5 Отырғышты вакуумды колоннада (терең вакуумдық)
мазутты айдау жүйесі
1.6 Вакуумды колоннадағы вакуумды.конденсациялаушы жүйе
2 ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ БӨЛІМ
2.1 Өндіріс әдісін таңдау және оның құрылыс орнын негіздеу
2.2 Шикізаттың және дайын өнімнің сипаттамасы
2.3 Мазутты вакуумда өңдеу қондырғысының технологиялық схемасының түсініктемесі
3 ЕСЕПТІК БӨЛІМ
3.1 Вакуумды колоннаның материалдық балансы
3.2 Вакуумды колоннаның жылулық балансы
3.3 Вакуумды колоннаның негізгі өлшемдерін есептеу
3.4 Механикалық есептеу
4 ЭКОНОМИКАЛЫҚ БӨЛІМ
4.1 Капиталды шығындардың есептеулері
4.2 Өндірістің негізгі жұмысшыларының санын есептеу
4.3 Өнімнің өзіндік құнын анықтау
4.4 Негізгі техника экономикалық көрсеткіштерінің есептеулері
5 ТЕХНИКАЛЫҚ ҚАУІПСІЗДІК ЖӘНЕ ЕҢБЕКТІ ҚОРҒАУ БӨЛІМІ
5.1 Мұнай мен мұнай өнімдерін өңдеудегі қауіпсіздік көздері
5.2Ғимараттар мен құрылыстардың орналасу жоспарының ауқымды шешімі
5.3 Өндірістің метереологиялық жағдайы
5.4 Өндірістік санитария шаралары
5.5 Мазутты ваккумда өңдеудегі қауіпсіздік ережелер
5.6 Өрт қауіпсіздігі
5.7 Өндірістік жарықтандыру
5.8 Шу және діріл
5.9 Электр қауіпсіздік
5.10 МӨЗ зиянды қалдықтарынан ауаны және суды қорғау
ҚОРЫТЫНДЫ
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
Мұнай мен газ пайдалы қазбалар түрінде негізгі энергетикалық шикізат қана бола қоймай, сонымен қатар өндірістің барлық салаларында қолданылады. Оларды пайдалану үнемі өсуде. Қазақстан республикасы экономикасының дамуына мұнай мен газдың маңызы зор. Мұнай құрамынан сұйық отындардың барлық түрі алынады: бензин, керосин, іштен жану қозғалтқыштар үшін реактивті және дизель отындарының барлық сорттары, локомативтер үшін газотурбиналы және қазандық отыны мазут алынады. Табиғи газ - құбыр арқылы тасымалдауға және сұйылтуға өте ыңғайлы. Арзан энергетикалық және тұрмыстық отын.
Мұнай мен газ - әртүрлі отындар алудың және химиялық синтездің бірден бір негігі шикізаттары болып саналады. Олардың экономикалық мәні қазіргі кезде ерекше зор. Мұнай мен газды өңдеудің өнімдері шаруашылықтың, өндірістің барлық түрінде, қорғаныс және азаматтық үй құрылысында, ауыл шаруашылығында, энергетикада, космонавтикада, атом электр станциясында, үй шаруашылығында және т.б. салаларында кең қолданыс табуда.
Энергетикалық қорлар қазіргі экономикада жетекші рөл атқарады. Кез-келген мемлекетті өндіргіш күштерінің деңгейі негізінен энергия қорларын жұмсау ауқымымен анықталады. Энергия қорларының маңыздылығы дүние жүзінде өндірілетін пайдалы қазбалардың 70% астамы энергия көздеріне жататындығы дәлел бола алады. Бірақ мұнай мен газдың қоры шектеулі. Сондықтан оны бар мүмкіндігінше дұрыс өңдеп, тиімді пайдалану қажеттігі туындайды.
Қазіргі кезде мұнайды алғашқы айдауды атмосфералық қысымда істейтұғын құбырлы қондырғыларда атмосфералық қондырғыда жүргізіп, одан мөлдір өнімдер бензин, керосин, дизел, фракцияларын алады. Мұнай айдаудың қалдығын (өнімнің бастапқы қайнау температурасы 300-360 ºC) мазут дейді. Егер зауытта қазан отынын көп алу қажет болған жағдайда, онда айдаушы атмосфералық қысымда жүргізумен шектейді. Мұнай шикізатты жеткіліксіз жағдайда, мұндай өңдеу бағытты тиімсіз болып саналады. Мұнайды атмосфералық айдаудың қалдығы болып мазут алынады. Оны қазан отыны есебінде пайдаланады, кейбір кездерде термиялық крекинг қондырғысының шикізаты бола алады. Мазутты вакуумда айдаудан алынатын өнімдер ассортименті, мұнайды өңдеу вариантына байланысты. Мазутты өңдеудің екі жүйесі бар: май және отын алу.
Мұнай мен газ - әртүрлі отындар алудың және химиялық синтездің бірден бір негігі шикізаттары болып саналады. Олардың экономикалық мәні қазіргі кезде ерекше зор. Мұнай мен газды өңдеудің өнімдері шаруашылықтың, өндірістің барлық түрінде, қорғаныс және азаматтық үй құрылысында, ауыл шаруашылығында, энергетикада, космонавтикада, атом электр станциясында, үй шаруашылығында және т.б. салаларында кең қолданыс табуда.
Энергетикалық қорлар қазіргі экономикада жетекші рөл атқарады. Кез-келген мемлекетті өндіргіш күштерінің деңгейі негізінен энергия қорларын жұмсау ауқымымен анықталады. Энергия қорларының маңыздылығы дүние жүзінде өндірілетін пайдалы қазбалардың 70% астамы энергия көздеріне жататындығы дәлел бола алады. Бірақ мұнай мен газдың қоры шектеулі. Сондықтан оны бар мүмкіндігінше дұрыс өңдеп, тиімді пайдалану қажеттігі туындайды.
Қазіргі кезде мұнайды алғашқы айдауды атмосфералық қысымда істейтұғын құбырлы қондырғыларда атмосфералық қондырғыда жүргізіп, одан мөлдір өнімдер бензин, керосин, дизел, фракцияларын алады. Мұнай айдаудың қалдығын (өнімнің бастапқы қайнау температурасы 300-360 ºC) мазут дейді. Егер зауытта қазан отынын көп алу қажет болған жағдайда, онда айдаушы атмосфералық қысымда жүргізумен шектейді. Мұнай шикізатты жеткіліксіз жағдайда, мұндай өңдеу бағытты тиімсіз болып саналады. Мұнайды атмосфералық айдаудың қалдығы болып мазут алынады. Оны қазан отыны есебінде пайдаланады, кейбір кездерде термиялық крекинг қондырғысының шикізаты бола алады. Мазутты вакуумда айдаудан алынатын өнімдер ассортименті, мұнайды өңдеу вариантына байланысты. Мазутты өңдеудің екі жүйесі бар: май және отын алу.
1. Серіков Т.П, Оразбаев Б.Б. Қазақстанда мұнай мен газды қайта өңдеудің технологиялық сызбасы (1 бөлім)./ Сюняева З.И. редакциясы бойынша. –Атырау, 1993.
2. Омаралиев Т.О. Мұнай мен газды өңдеудің химиясы және технологиясы.- Алматы: Білім, 2001
3. Александров И.А Перегонка и ректификация и нефтепереработке. М:-Химия,1981.
4. Гуревич И.Л. Технология переработки нефти и газа, М.: Химия, 1979
5. Ахметов С.А. Мұнай газды терең қайта өңдеудің технологиясы. Жоғарғы қу орындарына арналған оқулықтар.- УФА: Гилем, 2002.
6. В.Н. Эрих, И.Г. Расина, М.Г. Рудин. Химия и технология нефти и газа.-Л:Химия, 1985
7. А.Г. Сарданашвили, А.И. Львова. Примеры изадачи по технологии переработки нефти и газа.,-М.: Химия, 1980
8. А.Г. Сарданашвили, А.И. Львова. Примеры и задачи по технологии перерабртки нефти и газа.-М.:Химия, 1973.
9. Гуревич И.Л. Технология переработки нефти и газа.-М.: Химия, 1979
10. Клюев А.С., Глазов Б.В., Дубровский А.Х. Проектирование систем автоматизаци технологических процессов. Справочные пособие.- М.: Энергоиздат, 1990.
11. Автоматические приборы, Регуляторы и вычеслительные системы. //Под редакцией Кошарского. Справочные пособие.-Л.: Машинастроение, 1976.
12. Лапшенков Г.И., Полоцкий Л.И. Автоматизация производственных процессов в химической промышленности.-М.: Химия, 1988.
13. Пантаев Н.Ф., Дианов В.Г., Автомотическое регулирование нефтяной промышленности.-Л.:Химия, 2001.
14. Камразе А.Н., Фитерман М.Я. Контрольно-Измерительные приборы и автоматика.-Л.: Химия, 1988.
15. Соловьев Н.В., Стрелчук Н.А., Ермилов П.И.,Канер Б.П. Охрана труда в химической промышленности.-М.:Химия, 1969.
16. Денисенко Г.Ф. Охрана труда.-М.: Высшая школа, 1985.
17. Охрана труда в химческой промышленности.-М.:Химия, 1977.
18. Фармозанов С.А. Охрана труда на нефтнперерабатывающей промышленности.- М.: Высшая школа, 1976
19. Справочник нефтепереработчика/Под. Ред. Г.А. Ластвкина; Е.Д. Радченко; М.Г. Рудина/Л.:Химия, 1998
20. Темірғалиев С.Ж. Дипломдық жобаның экономика бөлімі.- Алматы: Білім, 2000.
21. Новиков С.В. Экономика химической промышленности.- М.: Наука, 1985.
22. Зубарева В.Д. Задачник по экономике нефтеной и газовой промышленности.- М.: Экономикс, 1993.
23. Макаревич В.Е. Строительное проектирование химических предприятий.- М.: Химия, 1983.
24. Ахметов С.А., Ишмияров М.Х. и др. Технология, экономика и автоматизация процессов переработки нефти и газа. – М.: Химия, 2005.
2. Омаралиев Т.О. Мұнай мен газды өңдеудің химиясы және технологиясы.- Алматы: Білім, 2001
3. Александров И.А Перегонка и ректификация и нефтепереработке. М:-Химия,1981.
4. Гуревич И.Л. Технология переработки нефти и газа, М.: Химия, 1979
5. Ахметов С.А. Мұнай газды терең қайта өңдеудің технологиясы. Жоғарғы қу орындарына арналған оқулықтар.- УФА: Гилем, 2002.
6. В.Н. Эрих, И.Г. Расина, М.Г. Рудин. Химия и технология нефти и газа.-Л:Химия, 1985
7. А.Г. Сарданашвили, А.И. Львова. Примеры изадачи по технологии переработки нефти и газа.,-М.: Химия, 1980
8. А.Г. Сарданашвили, А.И. Львова. Примеры и задачи по технологии перерабртки нефти и газа.-М.:Химия, 1973.
9. Гуревич И.Л. Технология переработки нефти и газа.-М.: Химия, 1979
10. Клюев А.С., Глазов Б.В., Дубровский А.Х. Проектирование систем автоматизаци технологических процессов. Справочные пособие.- М.: Энергоиздат, 1990.
11. Автоматические приборы, Регуляторы и вычеслительные системы. //Под редакцией Кошарского. Справочные пособие.-Л.: Машинастроение, 1976.
12. Лапшенков Г.И., Полоцкий Л.И. Автоматизация производственных процессов в химической промышленности.-М.: Химия, 1988.
13. Пантаев Н.Ф., Дианов В.Г., Автомотическое регулирование нефтяной промышленности.-Л.:Химия, 2001.
14. Камразе А.Н., Фитерман М.Я. Контрольно-Измерительные приборы и автоматика.-Л.: Химия, 1988.
15. Соловьев Н.В., Стрелчук Н.А., Ермилов П.И.,Канер Б.П. Охрана труда в химической промышленности.-М.:Химия, 1969.
16. Денисенко Г.Ф. Охрана труда.-М.: Высшая школа, 1985.
17. Охрана труда в химческой промышленности.-М.:Химия, 1977.
18. Фармозанов С.А. Охрана труда на нефтнперерабатывающей промышленности.- М.: Высшая школа, 1976
19. Справочник нефтепереработчика/Под. Ред. Г.А. Ластвкина; Е.Д. Радченко; М.Г. Рудина/Л.:Химия, 1998
20. Темірғалиев С.Ж. Дипломдық жобаның экономика бөлімі.- Алматы: Білім, 2000.
21. Новиков С.В. Экономика химической промышленности.- М.: Наука, 1985.
22. Зубарева В.Д. Задачник по экономике нефтеной и газовой промышленности.- М.: Экономикс, 1993.
23. Макаревич В.Е. Строительное проектирование химических предприятий.- М.: Химия, 1983.
24. Ахметов С.А., Ишмияров М.Х. и др. Технология, экономика и автоматизация процессов переработки нефти и газа. – М.: Химия, 2005.
КІРІСПЕ
Мұнай мен газ пайдалы қазбалар түрінде негізгі энергетикалық шикізат
қана бола қоймай, сонымен қатар өндірістің барлық салаларында қолданылады.
Оларды пайдалану үнемі өсуде. Қазақстан республикасы экономикасының дамуына
мұнай мен газдың маңызы зор. Мұнай құрамынан сұйық отындардың барлық түрі
алынады: бензин, керосин, іштен жану қозғалтқыштар үшін реактивті және
дизель отындарының барлық сорттары, локомативтер үшін газотурбиналы және
қазандық отыны мазут алынады. Табиғи газ - құбыр арқылы тасымалдауға және
сұйылтуға өте ыңғайлы. Арзан энергетикалық және тұрмыстық отын.
Мұнай мен газ - әртүрлі отындар алудың және химиялық синтездің
бірден бір негігі шикізаттары болып саналады. Олардың экономикалық мәні
қазіргі кезде ерекше зор. Мұнай мен газды өңдеудің өнімдері шаруашылықтың,
өндірістің барлық түрінде, қорғаныс және азаматтық үй құрылысында, ауыл
шаруашылығында, энергетикада, космонавтикада, атом электр станциясында, үй
шаруашылығында және т.б. салаларында кең қолданыс табуда.
Энергетикалық қорлар қазіргі экономикада жетекші рөл атқарады. Кез-
келген мемлекетті өндіргіш күштерінің деңгейі негізінен энергия қорларын
жұмсау ауқымымен анықталады. Энергия қорларының маңыздылығы дүние жүзінде
өндірілетін пайдалы қазбалардың 70% астамы энергия көздеріне жататындығы
дәлел бола алады. Бірақ мұнай мен газдың қоры шектеулі. Сондықтан оны бар
мүмкіндігінше дұрыс өңдеп, тиімді пайдалану қажеттігі туындайды.
Қазіргі кезде мұнайды алғашқы айдауды атмосфералық қысымда
істейтұғын құбырлы қондырғыларда атмосфералық қондырғыда жүргізіп, одан
мөлдір өнімдер бензин, керосин, дизел, фракцияларын алады. Мұнай айдаудың
қалдығын (өнімнің бастапқы қайнау температурасы 300-360 ºC) мазут дейді.
Егер зауытта қазан отынын көп алу қажет болған жағдайда, онда айдаушы
атмосфералық қысымда жүргізумен шектейді. Мұнай шикізатты жеткіліксіз
жағдайда, мұндай өңдеу бағытты тиімсіз болып саналады. Мұнайды атмосфералық
айдаудың қалдығы болып мазут алынады. Оны қазан отыны есебінде
пайдаланады, кейбір кездерде термиялық крекинг қондырғысының шикізаты бола
алады. Мазутты вакуумда айдаудан алынатын өнімдер ассортименті, мұнайды
өңдеу вариантына байланысты. Мазутты өңдеудің екі жүйесі бар: май және отын
алу.
Май алу жүйесінде мазутты өңдеуден 2-3 дистилятты фракциялар алады,
оның әрқайсысын одан әрі тазалаудан өткізеді, тазаланған өнімдерді әртүрлі
қатынастарда араластырып, базалық майлардың қажетті сорттарын дайындайды.
Отын алу жүйесі бойынша, әдетте бір фракцияны, 350-500 ºС аралығында
қайнайтұғын бөледі, оны каталитикалық крекинг немесе гидрокрекинг
процестерінде шикізат есебінде пайдалады. Бұл фракцияны кейбір кезде вакуум
газойлі деп те атайды.
Құбырлы қондырғылардың ректификациялау колоналарындағы қысымға
байланысты, олар атмосфералы вакуумды қондырғылар болып бөлінеді. Булану
дәрежесінің санына қарап, құбырлы қондырғыларды бір, екі, үш және төрт рет
буланушы деп бөлінеді. Бір рет буландырумен айдау қондырғыларында мұнайдан
бір рет ректификациялаушы колоннада атмосфералық қысымда барлық
дистиляттарды бензиннен бастап тұтқыр цилиндр майына дейін алады.
Қазіргі кезде экономикасы дамып келе жатқа Қазақстан үшін отын
энергетика тапшылығы бірден бір мәселе болып тұр. Жыл сайын егістіктердің
көлемі ұлғайып, әсіресе онтүстік облыстарында, қоғамның әлеуметтік деңгейі
өсіп келе жатыр. Халықтың жанар-жағар майға деген сұранысы өте жоғары. Ал
үлкен мұнай өңдеу зауыттардың саны үшеу. Олар толығымен қажеттілікті қамти
алмайды. Сол себептен осы дипломдық жобада Онтүстік Қазақстанда орналасқан
ЖШС "ПКОП" мұнай өңдеу зауытында қайта жаңартылуы қарастырылған. Мазутты
вакуумда өңдеу қондырғысының мазут өңдеу қуаттылығын 4 млн.тжылға дейін
көтеру және жұмсалатын отынның мөлшерін азайту көзделген. Бұл мақсатта,
негізгі мазутты айдау қондырғысында табақшаларды қиылыспалы отырғыштарға
ауыстырылды.
1 ТЕХНИКАЛЫҚ БӨЛІМ
1.1 Мұнай өндеу өндірісінің өсу дәуірлері
Бастапқы дәуір . Мұнай мен газдың тау жыныстарынан бөлінуі туралы
ойлар әртүрлі дәуірдегі қол жазбаларда кездеседі. Геродот (біздің дәуірге
дейінгі 5 ғасырда) Плутарх, Плиний (біздің дәуірге дейінгі1 ғасырда) және
басқа ғалымдардың еңбектерінде мұнайдың кен орындарының Өлік теңіз
жағасында, Сирияда, Персияда, Индияда, Жерорта мен Каспий жағалауында және
Амударья жағалауында барлығы келтіріледі.
Ерте заманнан бастап мұнайды отын және жарық аллу үшін
пайдаланған. Жарық шыраққа шикі мұнай құйылатын болғандықтан оның ең
тиімдісі жеңіл мұнай болған. Уақыт өткен сайын жеңіл мұнай жетпей, ауыр
мұнайды айдап шыраққа отын ала бастады. Сондай қарапайым мұнайды айдау
қондырғылары орта ғасырларда (16-ғасыр) Закавказда, Батыс Украйнада, Ухта
өзенінің бойында пайдаланды. 1821-1823 жж. Солтүстік Кавказда Моздок
қаласының аймағында аға-інілі Дубининдер бірінші болып мұнайды айдаудың
өндірістік қондырғысын іске қосты.
Англияда мұнайды айдауды 1848 ж. бастады, ал АҚШ-та Татусвилле
қаласында (Пенсильвания штатында) бірінші айдау қондырғысы 1860 ж. іске
қосылды.
Бірінші айдау қондырғыларындағы негізгі аппарат, оқтын-оқтын
істейтін, куб болып саналады, ал алатын бірден бір мақсатты өнім жарық
керосині болды. Жеңіл бензин фракциясын және ауыр қалдықты – мазутты, басқа
пайдалану жолы болмағандықтан, жағып жіберетін. Бірінші мұнай зауытын
Бакуде кен инженері Восбоиников 1837 ж. іске қосты.
Оқтын-оқты жұмыс істейтін кубтарды 19-ғасырдың 80-жылдары орыс
инженерлері А.Ф.Инчик, В.Г. Шухов және Н.Н. Елин ойлап тауып іске асырған
үздіксіз жұмыс істетін куб батарейлері ауыстырды. 1876 ж. сұйық отынды жағу
үшін форсунканы ойлып тапты, бұл бу қазандары үшін отын есебінде мазутты
пайдалануға мүмкіндік береді. Сол жылы орыстың ұлы ғалымы Д.И.Менделеев
мазуттан майларды алудың мүмкін екендігін дәлелдеді. Осының нәтижесінде
мұнай майлары осыған дейін кейбір салаларда пайдаланып келген өсімдік және
мал майларын ығыстыра бастады да Ресейде, АҚШ-та және басқа кейбір
мемлекеттерде мұнайдан майлар өндіретін зауыттар салына бастады.
1890ж. В.Г. Шухов және С.П. Гаврилов үздіксіз жұмыс істейті құбырлы
мұнай айдау қондырғысын жасағандарына патент алды. Бұл қондырғы отпен
қыздыратын иілген құбырдан, буландырғыштан, ректификациялаушы колоннадан
және жылу алмастырушы аппараттан тұрады. Бұл қондырғы қазіргі мұнайды айдау
қондырғысындай еді. 1910ж. кейін мұнайды үздіксіз айдау қондырғыларын
барлық елдерде де көп қолдана бастады.
ХХ ғасырдың бірінші жартысындағы мұнай өндеу технологиясының өсу
жолдары. Мұнай өндеу өндірісінің өсуінің бастапқы дәуірі мұнайды алғашқы
бірінші айдау әдістерін пайдаланумен сипатталады, мұнда мұнайдың оның
құрамындабастапқы бар заттарды ғана бөлді. Одан әрі бензин, керосин, дизель
отыны сияқты өте құнды өнімдердің шығымын арттыру үшін тағы да олардың
сапасын көтеру мақсатында, мұнай өнімдері екінші өңдеу процестеріне өткізе
бастады. Екінші процестер, мұнайды алғашқы айдаудан алынға өнімдерді
өндеуді әртүрлі термиялық және химиялық әдістерді қолданумен сипатталады.
Дүние жүзі бойынша мұнай өндеу көлемі соңғы жылдары, оың өндіру
қарқынына пропорционады өзгеріп келді.
1960-1970 жж. жақын Шығыс және Латынамерикалық арзан мұнайлардың
көптігінен, МӨЗ-дың қуаттары дүние жүзі бойынша күшті қарқынмен, онымен
қатар мұнай өңдеу көлемі де өсті. Дүние жүзілік мұнай өндеу саласында
сандық және сапалық секірістер 1970-1980 жж. яғни мұнай құнының күрт
өзгермеумен және соның әсерінен, оны өндірудің азаюымен байланысты болды.
Мұнайды өңдеудің көлемі жағынан жетекші рөл АҚШ-қа тән. Бұл елде мұнай
өндеу терендігі өте жоғары(86) және негізінен бензин өндіруге (47% мұнайға)
бағытталған. Канаданың да мұнай өңдеудегі көрсеткіштері АҚШ
көрсеткіштеріне ұқсас және жақы.
Бұл кездерде бұрыңғы КСРО-да мұнай (газ конденсатын) өндіру және
өндеу жоғары қарқынмен өсуде болды. Батыс Сібірде, Қазақстанда үлкен мұнай
кен орындарының іске қосылып, көп мұнай бере бсатағандығынан, батыс және
солтүстік батыс аудандарда жаңа мұнай өңдеу өндірістері – Белоруста
Жаңаполоц және Мозыр, Литвада – Мажей, Украйнада – Кременчук, Санкт-
Петербург облысында Кириш, Қазақстанда – Шымкент және Павлодар, Түркменияда
– Красновод, Чарджоу және басқа жаңа МӨЗ іске қосылды, кейбір бұрыңғы
зауыттар күрделі жаңартудан өтті. Мұнай өңдеудегі үлкен жетістік Еділ-Орал
және Қазақстандағы мұнайлы аудандарда өндірілген күкіртті, жоғарлы шайырлы
және парафинді мұнаиларды өңдеудің жаңа технологиясын жасау және игеру
болып саналады.
Мұнай өңдеуде жаңа процестер, каталитикалық ктекинг, платина
катализаторын пайдаланып каталитикалық риформинг, әртүрлі дистиляттарды
гидротазалау іске асырыла бастады. Сының нәтижесінде мұнай өнімдерінің
сапасы артты, мотор отындарын және органикалық синтезге қажетті
көмірсутекті шикі зат өндіру өсті. Өндіріс көлемінде пайдаланушы мқнай шикі
заттары жасанды май қышқылдарын, жасанды спирт, полиолефиндер, жасанды
талшықтар, жсанды каучук, минералды тыңайтқыштар өндіру мақсатында кең өріс
лды. Мұнаи шикі затын пайдалану, бұрын техникалық мақсатта қолданылып
келген көп азықтық заттар (бидай, картоп, майлар), бұл мақсаттан босады.
1970 жылдары мұнай ңдеуде үлкен қуатты және құрастырма қондырғылар
іске қосыла бастады. Қуаты 1-2 млн.тж мұнайда атмосфералық айдау
қондырғыларының орнына қуаты 6-8 млн.тж құрастырма, мұнайды тұздардан
айыру, алғашқы айдау және мұнай дистилляттарын екінші кезекте өңдеуге
қажетті процестері бар қондырғылар салына бастады; қуаты 300 мың т
каталитикалық риформинг қондырғысы орнына 600-1000 мың тж өңдейті
қондырғылар істей бастады.
ЛК-6У құрастырма жүйесінде технологиялық процестерді құрастырудың
тиімділігі оларды пайдалануда дәлелденді. Екі ЛК-6У жүйесінен тұратын зауыт
сал, қуаты сондай, бірақ қондырғылары өз алдына тұрған зауытпен
салыстырғанда, металл шығыны 2,6 есе, ал капиталдық салымды 24% қысқартады,
еңбек өнімділігі екі есе арттырады. Осындай 8 ЛК-6У қондырғылары алты МӨЗ
құрамында салынды.
Бұрыңғы КСРО-да 1980 жылдардың ортасында мұнай өндіру деңгейі
тұрақтанды (1985ж. 595 млн. т мұнай өндірілді). Бұл қайта түзілмейтін, қоры
шектеулі, өте құндышикі заты толық және терең өңдеп пайдалануды талап етті.
Сонымен қатар, кейбір бұрын мұнайдың көп мөлшерін өңдеп келген алқаптарда
(Орал және Поволжье, Апшерон түбегі, Украина) оны өндіру көлемі азайды, ал
Батыс Сібірде тұрақтанып барып, кейін өндіру көлемі кеми бастады. 1986-1990
жж. Каспий жағалауындағы терең су астындағы мен континентальді
шельфтердегі мұнай газ кен орындарын игере бастады. Жаңа аудандарда мұнай
өндіру қоны, әсіресе шельфте, қазіргі құнынан жоғары болып, мұндай құнды
шикі затты тиімді пайдалану қажеттігі туындайды. Мұнай өндіру кеми бастады,
өндірілген мұнайдың қымбатққа түсуі және сұйық отын мен майларға сұраныстың
артуына байланысты. Мұнай өнімдерін өте тиімді пайдаланудың қажеттігі
туындайды. Оларды энергетикалық қондырғыларда (жылу электр станцияларында,
үлкен қазандықтарда) пайдалануды өте азайтукерек; қозғалтқыштардың
конструкцияларының, отынды және майлаушы материалдарды аз жұмсайтын, тиімді
түрін жасау қажет; мұнай және мұнай өнімдерінің шығынын өндіруші
орындарымен (мұнай кен орындарында, МӨЗ) қабат, пайдаланушыларды да шығынын
азайту керек; мұнайды өңдеуді тереңдету, әртүрлі термиялық және химиялық
әдістермен мұнайдан, оның бастапқы құрамындағы мөлшерден 1,5-1,8 есе көп
мөлдір мұнай өнімдерін өндіру қажеттігі туындайды.
Мұнайды терең өңдеу құжатын іске асыру үшін шикі затты жақсылап
дайындау, олардан катализатордың активтілігін төиендететін заттардан
(металдардан, асфальтендерден, күкірттен және басқа) тазарту қажет. Терең
өңдеуге керекті қондырғылар үшін,жоғары қысымдарда және температураларда,
сутегі және күкіртті сутегі ортасында жұмыс істеуге есептелген арнайы құрал
жабдықтар жасалуда.
Отындар мен майларды өндіру үшін мұнайдан басқа шикі зат түрлерін
пайдалану өте актуалды болып отыр. Қазіргі кезде автомобиль
қозғалтқыштарында отын есебінде бензиннің орнына сығылған табиғи газды және
сұйық газды (пропан және бутанды) көп қолдана бастады. Автомобиль
бензиндерінің компоненттері есебінде оттегі бар қосылыстарды, әсіресе метил
спирті мен изобутеленнен синтездеп алынатын метил-трет-бутил эфирін
қолданады.
1.2 Мұнайды алғашқы айдау жүйелері
МӨЗ мұнайды және мазутты айдау жүйелерінің барлық түрлері
қолданылады, өз алдына тұрған атмосфералық және вакуумда айдау
қондырғылары, құрастырма атмосфера-вауумда айдаудың құбырлы қондырғылары
пайдалады. Ең алғаш біздің елде 1950 жылға дейін, қуаты аз 0,5- 0,6 млн.тж
өсті. 1967 жылдан бастап мұнайды айдау қондырғыларының қуатты, шикізат
бойынша жылына 6-8 млн. жетті. Көп ескі қондырғылар құрамына мұнайды тұздан
айыру, бензинді тұрақтандыру және оны екінші айдау процестері біріктіріліп
берілген. Атмосфералық құбырлы қондырғылар, олардың технологиялық жүйесіне
қарап, мұнайды бір рет және екі рет буландыру қондырғыларына бөлінеді [2].
Бір рет буландыру қондырғысында мұнай жылу алмастырғыштар мен
құбырлы пеш арқылы ректификациялық колоннаға беріледі, оның эвопарациялық
кеңістігінде бір рет булану жүреді. Одан кейін колонаның конструкциялық
бөлігінде булар ректификацияланудың нәтижесінде мақсатты фракцияларға
бөлінеді, ал айдаушы бөлігінде щикізаттың сұйық фазасынан тағы да
ректификациялаудан тез қайнаушы фракциялар бөлінеді.
Екі рет буландыру қондырғысында жылу алмастырғыштарда қыздырылған
мұнай бензинсіздендіруші деп аталатын колоннаға беріледі. Бұл колоннаның
эвопарациялаушы кеңістігінде мұнайдың булануы жүреді. Мұнай 200-240 ºС
дейін қыздырылғандықтан, түзілген бу мөлшері аз және онда негізінен бензин
фракциялары болады. Концнентрациялаушы бөліктің ректификациялаушы
табақшаларында бензин ауыр фракциялардан бөлінеді де колоннадан бу күйінде
шығып кетеді. Бензин буымен бірге мұнайды алғашқы айдаудан ілесіп келген су
буы және және газдар да бөлінеді.
Осылай жартылай бензинсізденген мұнай колоннаның түбінен құбырлы
пеш арқылы негізгі атмосфералық колоннаға беріледі, онда мұнайфдың қайталап
булануы және бұлардың ауыр бензинге, керосин және дизел фракцияларына
ректификацияланып бөлінуі орын алады. Қалдықта мазут қалады.
Бір рет буландырудың жетістігі жеңіл және ауыр фракциялар бірге
буланады. Бұл әдіс мұнайды салыстырмалы төмен температуралы қыздырумен ауыр
көмпоненттерді тереңірек бөлуге мүмкіндік береді. Бір рет буландыру
қондырғылары ықшамды, құбыр желісі қысқа, отынды басқа қондырғыларға
қарағанда аз қажет етеді.
Бірақ құрамында бензин фракциялары көп мұнайларды осы типтес
қондырғыларындаайдағанда, жылу алмастырғыштарда және пештегі иілген
құбырлардағы қысым күрт көтеріледі. Бұл қолданылатын құрал-жабдықтардың
жоғары төзімділігін және оларға қажетті метал шығынын көбейтуді қажет талап
етеді, шикізатты айдаушы сорап желісіндегі қысымды көтереді. Одан бөлек,
егер айдауға судан және тұздардан тазартылмаған мұнай берілсе, онда ол
пештегі қысымды көтереді, иілген құбырларда тұздарлдың отыруына алып келіп
соғады. Бұл құбырдың қабырғасының жүжілуіне алып келіп соғып, соның
салдарынан авария болу қаупі пайда болады.
1-бензинсіздендіруші колонна; 2-атмосфералық колонна; 3-буландырушы
колонна; 4-атмосфералық пеш; I-ЭЛОУ-дан мұнай; II- жеңіл бензин; III- ауыр
бензин; IV- 180-220ºC фракциясы; V-220-280ºC фракциясы; VI-280-350ºC
фракциясы; VII- мазут; VIII- газ; IX-су буы.
Сурет 1. Мұнайды атмосфералық айдау қондырғысының ЭЛОУ-АВҚ-6
блогының технологиялық сұлбасы
Екі рет буландыруда газ, су және бензиннің негізгі бөлігі мұнайдан
пешке бармай жатын бөлінеді. Бұл жағдайда пештің де, негізгі
ректификациялаушы колоннаның да жұмысын жеңілдетеді және ол екі қайтара
буландыру желісінің негізгі жетістігі болып саналады. Екі қайтара буландыру
жүйесі, әсіресе өңдеуге түсетін мұнай табиғаты қайта өзгеріп тұратын
жағдайда ыңғайлы.
Екі рет буландыру қондырғыларында, мұнайдан бір рет буландыру
сияқты, дистиляттарды бөлу тереңдігінің дәрежесіне жету үшін оны жоғары
температураға дейін 360-370ºC қыздыруға тура келеді. Екі рет буландыру
қондырғысында ректификациялау колонналарының, шикізат сораптарының саны екі
рет көбейеді, конденсациялаушы жабдықтар мөлшері өседі. Вакуумда айдау
қондырғылары мен блоктарда мазутты бір рет буландыру жүйесі көп тараған.
бірақ тәжиребе көрсеткендей, мұнай блоктарда өте таза ректификациялаумен
бөлінген айдалу шектері тиянақты вакуум дистиляттарын, жоғары сапалы майлар
дайындауға пайдаланатын, алу өте қиын. Вакуум дистиляттарының орта қайнау
температураларының бір-біріне ауысуы 70-130ºC аралығында құрайды.
Cурет 2. Бір рет және буландырумен мазутты вакуумда айдау жүйесі
Вакуум дистиляттарының таза бөлінуді жақсартуды,
ректификациялаушы табақшалардың санын көбейту арқылы жетуге болады. Бірақ
мұнай шешім әр уақытта тиімді бола бермейді, себебі табақшалардың саны
көбейген сайын вакуум азаяды, төменгі табақшалардағы температура көтеріледі
де бөлу тереңдігі және дистилляттардың санасы төмендеуі мүмкін. Вакуум
дистилляттарының сапасын көтерудің тағы басқа жолы- екі рет буландырумен
айдаудың жүйесін қолдану. Бұл жүйе бойынша, бірінші вакуум колонасында
алшақ аралықта қайнатұғын май фракциясын алу көзделген, ол пеште
қыздырылған соң екінші колоннада тар аралықта қайнайтұғын фракцияларға
бөлінеді.
Екі баспалдақты вакуум айдауында айдауға қосымша отын, бу, электр
энергиясы жұмсалады. Бірақ бұл шығындар бөлінген май, дистиляттарының
сапасының жақсаруы өтеледі. Бір фракцияның екінші фракцияға ауысуының орта
мәні 30-60 ºC дейін төмендейді.
Технологиялық жүйелер. МӨЗ мұнайды және мазутты айдау жүйелерінің
барлық түрлері қолдаылады, өз алдына тұрған атмосфералық және вакуумда
айдау қондырғылары, құрастырма атмосфера-вакуумда айдаудың құбырлы
қондырғылары пайдаланады. Ең алғаш біздің елде қуаты аз 0,5-0,6 млн.тж АҚ
және АВҚ қондырғылар, соңғы жылдары олардың қуаты 1-3 млн.тж өсті. 1967 ж.
бастап мұнайды айдау қондырғыларының қуаты, шикізат бойынша жылына 6-8
млн.жетті. көп ескі қондырғылар құрамына мұнайды тұздан айыру, бензиді
тұрақтандыру және оны екінші айдау процестері біріктіріліп берілген.
МӨЗ қолданылып жүрген ректификациялау колонналар технологиялық
міндетіне, қысымына, бу мен сұйық арасындағы жанасуды іске асыру тәсіліне,
қоспа өнімдерді бөлгенде алынған заттардың санына байланысты жіктеледі.
Ректификациялау аппараттары атқаратын міндетіне байланысты мұнайды
атмосферада айдау колоннасына, бензинсіздендіру, мазутты вакуумда айдау,
тұрақтандырушы және т.б. бөлінеді. Қысымға байланысты- қысымда істейтұғын
атмосфералы, вакуумда болып бөлінеді. Жанасуды іске асыру тәсіліне
байланысты- табақшалы және отырғышты болып бөлінеді. Көпшілік технологиялық
қондырғыларда мұнайды өңдеуде тек табақшалы колонналар қолданылады.
Ректификациялау табақшалардың әртүрлілері болады- қақпақты,
қақпақсыз, бағытталған - ағушы және т.б. қақпақты табақшаның жұмыс істеу
жүйесі 1-ші суретте берілген. Табақша деген металдан жасалған, бойында
көптеген, булардың өтуіне жасалған, тесіктері бар.
Қақпақтың әртүрлі конструкциялаы науалы, дөңгелек, алтықабырғалы, S-
тәрізді болады. МӨЗ 1960 ж. дейін науалы қақпақты табақшалар қолданылып
келді. Олардың конструкциясы жеңіл және оңай жиналады.
1-дискілі тәрелке; 2-клапан; 3-қақпақ; 4-балласт;
Сурет 3. Қақпақшалы табақшалар
Мұнайды алғашқы айдау қондырғыларында жай және күрделі колонналар
қолданылады. Бензинсіздендіруші және тұрақтандыру колонналары жай,
атмосфералы және вакуумды күрделі колонналарға жатады. Атмосфералы колонна
әдетте 3-4 секциялардан тұрады және онда 2 -3 бүйірлі айдалым, вакуум
колонналарында 1-3 бүйірлі айдалым алынады.
Екі рет буландыру қондырғыларында гудронға дейін айдауды екі сатыда
жүргізеді: әуелі мұнайды атмосфералы қысымда мазутқа, одан кейін оны
вакуумда гудронға дейін айдайды. Бұл процестерді екі ректификациялаушы
колонналарды іске асырады, оның біріншісінде атмосфералық қысым,
екіншісінде вакуум ұсталынады. Мұнайларды мазутқа дейін буландыруда
атмосфералық қысымда екі ректификациялаушы колоналарда жүргізуге болады:
бірінщіде тек бензинді ғана алады және бензинсізденген мұнай айдаудың
қалдығы болады; екінші колоннада бензинсізденген мұнай жоғарылау
температурада мазутқа ейін айдалады. Мұндай екі колонналы қондырғылар
атмосфералық құбырлы тобына жатады.
Үш рет буландыруда қондырғыларында мұнайды айдауды үш колонналарда
жүргізеді екі атмосфералық жіне бір вакуум колоннасында. Мұнайды үш рет
буландыру қондырғысының басқа түрі болып бір атмосфералық және екі вакуумды
колонналардан тұратын АВҚ саналады. Екінші вакуум колоннасы гудронды
буландыра түсуге арналған, онда негізгі вакуум колоннасына қарағанда,
тереңлеу вакуум ұсталынады.
Қазіргі кезде мұнайды алғашқы айдауды атмосфералық қысымда
істейтұғын құбырлы қондырғыларда жүргізіп, одан мөлдір өнімдер-бензин,
керосин, дизел фракцияларын алады. Мұнай айдаудың қалдығын ( өнімнің
бастапқы қайнау температурасы 300-360 С°) мазут дейді. Егер зауытта қазан
отынын көп алу қажет болған жағдайда, онда айдаушы атмосфералық қысымда
жүргізумен шектейді. Мұнай шикі заты жеткіліксіз жағдайда, мұндай өңдеу
бағыты тиімсіз болып саналады.
Мөлдір мұнай өнімдерінің мөлшерін, оның мұнайдың бастапқы
құрамындағыдан көп өндіру үшін, мазутты әртүрлі термиялық және
каталитикалық процестерді қолданып, терең химиялық өңдеуге салады. Мазутты
терең өңдеудің көп қолданылып жүрген жүйесі бойынша, оны дистилятты
фракцияларға және бастапқы қайнау температурасы 490-520Сº жоғары тұтқырлы
қалдыққа-гудронға алдын ала бөлу көзделеді. Мұндай бөлуді вакуумды құбырлы
қондырғыларда (ВҚ), 5-8 кПа қалдық қысымда жүргізеді. Алынған дистилятты
фракциялар және гудрон дара ағым күйінде одан арғы күйінде одан арғы
өңдеуге жіберіледі.
Гудронға дейінгі айдауды, егер зауытта мұнай майларын, коксты,
битумды өндіру қажет болған жағдайды жүргізеді.
Көпшілік зауттарда мұнайды атмосфералық және мазутты вакуумдық
айдауды бір құрастырма қондырғыда атмосфера-вакуумды құбырлы қондырғыда
жүргізеді.
Алғашқы айдау өнімдері. Мұнайды атмосфералық қысыда алғашқы айдау
нәтижесінде мынандай өнімдер алынады:
Негізінен пропан мен бутаннан тұратын сұйылтылған көмірсутекті газ
(тұрақтандырушы басқы фракция). Өнім мөлшері мұнайдың кен орнындағы
қондырғыларда қаншалықты терең тұрақтылығына байланысты болады. Бұл өнімді
күкіртті қосылыстардан тазартылған соң, шаруашылықта отын, газдарды бөлу
қондырғыларына, шикізат есебінде пайдалануғы болады.
Бензин фракциясы. 30-180 ºС аралығында айдалады. Каталитикалық
риформинг қондырғыларында шикізат есебінде қлоданады, кейбір кездерде
автобензин компоненті есебінде де пайдаланады.
Керосин фракциясы. 120-315 °С аралығында айдалады. Ауа реактивті
қозғалтқыштарында, жарық алуда, тракторлардың карбюратор қозғалтқыштарында
отын есеьінде пайдалады. Гидротазалау, сілтімен әрекеттеу немесе
меркптансыздандыру қондырғыларында күкіртті қосылыстардан бөлу және
пайдалану санасын жақсарту мақсатында қосымша әрекеттесуден өтеді.
Дизел фракциясы. 180-350 ºС аралығында айдалады. Бұрын дизел
фракциясын атмосфералық газойл, соляр майы деп атап келді. Бұл фракцияны
автомобилдерде, тракторларда, тепловоздарда, теңіз және өзен кемелерінде
орналасқан дизел қозғалтқыштардың отыны есебінде пайдаланады. Қажет болған
жағдайда, оны гидрогенизациялық әдіспен күкірттен тазалайды.
Мазут. Бұл мұнайды атмосфералық айдаудың қалдығы. Қазан отыны есебінде
пайдаланады, кейбір кездерде термиялық крекинг қондырғысының шикізаты бола
алады.
Мазуттан вакуумда айдаудан алынатын өнімдер ассортименті, мұнайды
өңдеу вариантына байланысты. Мазутты өңдеудің екі жүйесі бар: май және отын
алу.
Май алу жүйесінде мазутты өңдеуден 2-3 дистилятты фракциялар алады,
оның әрқайсысын одан әрі тазалаудан өткізеді, тазаланған өнімдерді әртүрлі
қатынастарда араластырып, базалық майлардың қажетті сорттарын дайындайды.
Отын алу жүйесі бойынша, әдетте бір фракцияны, 350-500 ºС
аралығында қайнайтұғын бөледі, оны каталитикалық крекинг немесе
гидрокрекинг процестерінде шикізат есебінде пайдалады. Бұл фракцияны кейбір
кезде вакуум газойлі деп те атайды.
Гудрон-мазутты вакуумда айдаудан қалған қалдық термиялық крекинг,
висбрекинг, кокстеу, битум және майлар өндіру қондырғыларында пайдаланады.
1.3 Мазутты вакуумда өңдеу технологиясының қондырғысының блогы (ЭЛОУ-АВҚ)
Отынды алу жүйесінде мазутты вауумды айдау қондырғысынды негізгі
бағыты- кең фракциялық құрамды (350-500ºC) вакуумды газойл алу, оны
каталитикалық крекинг қондырғысының, гидрокрекинг және пиролиз, кейбір
жағдайда термиялық крекинг шикізаты ретінде қолданады
Мазуттың бөліну тазалығын фракциялық құрам және вакуумдық газойлдің
түсіне арай ажыратады.
Вакуумды айдау процесі кезінде, сұйықтықтардың ұшып кетуі
проблемесымен бірге, шикізатың жақсы ыдаруын қадағалау керек. Көп жылдар
бойы вакуумдық қондырғыларды эксплуатациялау кезінде, мазутты пеште 420-425
ºC қыздыратын болсақ газдардың интенсивті ыдырауына әкеледі. Мұнай ауыр
болған сайын жоғары малекулалық байланыстардың термодеструкция және
газтүзілу интенсивті болады. Мазутты максималды температураға дейін
қыздыратын болсақ оның пешке келу уақытын азайтамызда, көпағынды змеевиктер
орналастырамыз (төртке дейін), екіжақты пештер қолданылады, ал пештің
змеевиктеріне су буын жіберіп атмосферді құбырөткізгіштің ұзындығын
қысқартады (пешпен вакуумды колонна арасындағы). Колоннаның төменгі жағының
температурасын төмендету үшін рецикл (квенчинг) орналастырады, біртіндеп
гудронның температурасын төмендетеді. Вакуумды колоннада табақшалар саны
шектелген гидравликалық кедергісі төмен болады немесе отырғыштар қолданады;
вакуум пайда болатын жүйелер, олар терең вакуум жасау үшін қолданады.
Айдау секциясындағы табақшалар саны шектелген болу керек, себебі ол
қыздырылған гудонның келу уақытын қамтамасыз етеді. Сонымен қатар
колоннаның кубының диаметрін азайтады.
Отын алу жүйесінде мазутты вакуумдық айдауда бір рет буландыру
технологиялық сұлбасын қолданады, ол күрделі ректификациялық колоннамен
және буландырғыш колоннасының бүйірінен дистилятты фракциялар алуға болатын
технология қолданады. Буландырғыш колонналар қолданған кезде вакуумдық
колоннаның биіктігі бойынша бірнеше циркуляциялық бүрку қолданылады.
Атмосфералық колонаның төменгі жағынан алынатын мазут, 2 пеш арқылы
паралель ағынмен 1 вакуумды колоннаға беріледі. Мұнай және су буының
қоспалары , вакуумды колоннаның жоғарғы жағындағы ыдыраған газ вакуум жасау
жүйесіне жіберіледі. Конденсациядан кейін конденсатор- суытқыштан кейін ол
газосепараторда газ және сұйық фазаға бөлінеді. Газдар буэжекторлы үшсатылы
вауумды сораппен сорылып алынады, ал конденсат тұндырғыштарға барып ол
жерде мұнай өнімдерін сулы конденсаттан бөліп алу үшін жіберіледі.
Вакуумды колоннаның жоғарғы бүйір өнімдері бірі жеңіл вакуумды газойл. Оның
біраз бөлігін жылуалмастырғыштардан суытқаннан кейін вакуумды колоннаның
жоғарғы жағына циркуляциялық бүрку ретінде беріліп отырады.
Екінші бүйір айдалым ретінде кең вакуумды гозойл алынады, майлы
фракция. Оның бір бөлігін вакуумды колоннаға орташа циркуляциялық бүрку
ретінде жібереді. Вакуумды газойлдің таза бөлігін балансты мөлшерін
жылуалмастырғыштардан кейін қондырғыдан шығарылып кейінгі өңдеуге
жіберіледі.
Колоннаның төменгі жағындағы концентрациялық бөліктің табақшаларынан
қоймалжың фракция бөлінеді, бір бөлігі төменгі циркуляцялық бүрку ретінде
қолданылады, бір бөлігі қондырғыдан шығарылып вакуумды пеш енгізілумен
бірге рецикл ретінде қолданылады.
Вакуумды колоннаның төменгі жағынан гудрон алынып, суытылғаннан
кейін кейінгі өңдеуге жіберіледі. Гудронның біраз бөлігін жылуалмастырғышта
суытқаннан кейін колоннаның төменгі жағына квенчинг ретінде қайта
беріледі. Вакуумды колоннаның төменгі жағына пештің змеевиктеріне су буы
беріледі [3].
Вакуумда айдау блогының материалдық балансы :
Түсті, % Мұнайға қатынасы
Алынды, % Мазут -52
Жеңіл вакуумды газойл -1.2
Вакуумды газойл -22.0
Гудрон
-28.8
Вакуумды колоннадаға технологиялық режимі:
Температура, ºС
Колоннаның төменгі,жоғарғы жағына беру: - 395
Жеңіл вакуумды газойл - 125-195
Кең фракциялы газойл - 260
Қоймалжың фракция - 300
Жоғарғы жағының қысымы, кПа - 8.0
Вауумды колоннаның сипаттамасы
Диаметрі,м
Табақшалар саны
Жоғарғы жағы 6,4
4
Орта жағы 9,0
10
Төменгі жағы 4,5
4
1.4 Мазутты май вариантында өңдеу технологиясының ерекшелігі
Мазутты май вариантында өңдеу технологиясының ерекшелігі
тұтқырлығына сәйкес әртүрлі тар май фракцияларын алу. Өңдеу бірнеше
сатылардан тұрады, керек емес заттардан айрылу үшін (асфальтенді
байланыстар, смола, полициклді ароматты көмірсутектер, қатты парафиндер)
Тауарлы майлардың және де техника-экономикалық сапалық
көрсеткіштері болып тұтқырлық, тұтқырлық индексі, от алу температурасы,
тұтану температурасы. Мазутты май вариантында өңдеген кезде отын
вариантында өңдегенге қарағанда айдалу нақтылығы және шикізат таңдауда көп
көңіл бөлінеді. Майларды алу үшін көбінесе шикізат ретінде көбінесе Батыс
Сібір, Ромашынск мұнайларын алады. Мұндай мұнайлардан сапалы май алу үшін
аралық дистиляттардың қайнау температурасын (30- 60°C- кем емес ) жеткізіп,
нақты 50- градусты май фракцияларын алу ұсынылады.
Погондарды бөлудің дәлдігін қамтамасыз ету үшін МВА тазарту
колонналарын көп тарелка орнатылады ( әр дистилятқа 8- ге дейін),
қайнатылып алу секциясын қолданылады; бір колонналымен бірге айырудың
екіколонналы схемасын ( дистилят бойынша екі мәрте булау) кең қолданылады.
Бір колонналыдан екі колонналы МВА ірі және пайдалану шығындары
бойынша асып түседі, бірақ погон бөлу дәлдігін одан кем; аралас
дистиляттар арасындағы қайнау температурасы 70- 130 °C- ға жетеді. Сөйте
тура тарелкалар саны көбейту жолымен колоннаның көрек секциясындағы вакуум
тереңдігінің төмендігі салдарынан тазарту дәлдігіне қол жеткізілмейді.
1.5 Отырғышты вакуумды колоннада (терең вакуумдық)
мазутты айдау жүйесі
Соңғы жылдарда әлемдік мұнай өңдеуде зауыттарында мазутты вакуумда,
отырғышты контактілі басқару типті айдау колонналарын қолданады, олар
табақшаларға қарағанда төмен гидравликалық кернеуді болады. Бұл
артықшылықтар ректфикациялық колонналардың конструкциясын өзгертуге, терең
вауумды газойл фракциясын алуға, 600ºC қа жететін фракция алуға болады.
Отырғышты колонналар аз тоннажды өндірістерде қолданылады және
массаалмасу процесстерінде қолданады. Отырғыштарға мынандай талаптар
қойылады:
а- Рашиг; б- Лессинг; в- Палля; г- Берля; д- Инталлокс;
перферленген және торлы метал парақтары: е- Спрейпак; ж- Зульцер; з-
Гудлоу; и- бүктелетін төртбұрыш; к- Перформ- Грид;
Сурет 4. Отырғыштардың түрлері
Қазіргі кезде жоғары өнімділік болу үшін сұғындырма типті вакуумды
колонналарда су буы мен сұйықтықтың ағындарының жүру принціптеріне қарай
екі типті болады: қарсы ағынды және қыйылысатын ағындар.
Суретте отырғышты вакуумды колонна, қарсы ағынды типті Грим
фирмасының конструкциясы көрсетілген. Бұл конструкция мазутты терең
вакуумда 550ºC қа жететін вакуумды газойл алуға мүмкіндік береді. Бұл
процестің кесесі артықшылықтары бар:
- жоғары өнімділік – мазут қатынасында 4 млн.т.жылына;
- терең вакуумды газойл алу, қайнау температурасының шегі 550ºС-
та,кокстенуі (Канрадсон бойынша массаның 0,3 %- нан төмен ) және
метил құрамы төмен ( V +10Ni +Na) 2,5 ppm- ден аз терең вакуумды
газойлды алу мүмкіндігі;
- пештен кейінгі мазуттың жылыту температурасының төмендігі (10
– 15°C-ға);
- колоннадағы қысым шығының 2 еседен астам төмендеуі;
Швед мұнай- химия өндірісінде осы фирманың екі қондырғысы
пайдаланады өнімділігі 2 млн тж мазутпен салыстырғанда. Вакуумды колонна
Перформ-Грид типті үздіксіз отырғыштармен жабдықталған. Колоннаның
жоғарғы және қоректендіру зонасына 7 және 36 гПа ( 5,2 және 27 мм рт.ст.).
Кейбір кеңес одағынан келе жатқан МӨЗ жоғары сапалы және
мазутты өңдеудің жаңа тиімді әдісі, ол мазутты қиылыспалы сұғындыларға
жабдықталған колонналарда өңдеу.
1-телескопиялық тронсферлі байланыс; 2- горизонтальды кері қайтарғыш;
3- төртбұрыш қимасының отырғышты реттеуіш қиылыспалы блогы; 4- бағыттаушы
плита; I- мазут; II- вакуумды газойль; III- гудрон; IV- қоймалжың газоль; V-
бу және газ;
Сурет 5. Салаватмұнайоргсинтез АВҚ-4 ПО-сында енгізілген қиылыспалы
отырғышты колонна
Қиылыспалы отырғыштардағы су мен бу фазасының контактысының
гидродинамикалық жағдайы қарсы ағынды отырғыштарға қарағанда ерекшеленеді.
Қарсы ағынды сұғынды колонналарда отырғыштар бүкіл колоннаның қимасында
орын алып отырады, ал бу мен сұйық фаза бір- біріне қарама қарсы жүреді.
Уфим мемлекетінің мұнай-химия университетінде (УМҰТУ)
эксперименталды бекітілген, қиылыспалы отырғыштар блок металдан жасалған
торлы жеңді, 0,5 м биіктікте, бір теориялық тәрелкеге эквивалентті және
гидравликалық кедергісі 1 мм рт.ст (133,3 Па ) аралығында, клапанды
тәрелкеге қарағанда 3-5 рет төмен. Қиылыспалы отырғышты колонналардың
артықшылығы жоғары тығыздықты сұйықтың бүркілуі, мұндай жағдай диаметрлері
үлкен, өнімділігі жоғары терең вакуумды мазутты өңдеу қондырғыларды
эксплуатациялауға тиімді. Төменде Салаватмұнайоргсинтез АВҚ-4 ПО-сында
енгізілген қиылыспалы насадкалы колонна көрсетілген. Бұл қондырғы арлан
мұнайын вакуумда өңдеп, каталитикалық крекинг шикізаты вакуумды газойлды
алуға арналған.
I -мазут; II- жеңіл вакуумды газойл; III- терең вакуумды газойл; IV-
гудрон ; V- су буы; VI- вакуум жасайтын жүйеге берілетін газ бен бу;
Сурет 6. Грим фирмасының қарсы ағынды отырғышты колоннаның
конструкциясы
Бұл аппарат цилиндрлі вертикалды типті, ал ішінде отырғыштар
модульдері квадрат болып орналасқан. Колоннаның диаметрі 8 м, ал биіктігі
16 м-ге жетеді. Колонна телескопиялық түрде шикізатты беру жабдықтарымен
жабдықталған, олар, улита, кері қайтарғыш және УГНТУ мен алты модульмен
жабдықталған. Жоғары төрт модулі вакуумды газойлды конденсациялауға
арналған, бесіншісі фракциялаушы, ал алтыншысы фильтрациялауға және буды
жууға қажет. Колоннаның төменгі жағындағы крекингті төмендету үшін сол
жерге 320 ºС –қа дейін сұйылтылған квенчинг беріледі.
Кейбір кеңес одағынан келе жатқан МӨЗ жоғары сапалы және мазутты
өңдеудің жаңа тиімді әдісі, ол мазутты қиылыспалы отырғыштармен
жабдықталған колонналарда өңдеу.
Қиылыспалы отырғыштардағы су мен бу фазасының контактысының
гидродинамикалық жағдайы қарсы ағынды отырғыштарға қарағанда ерекшеленеді.
Қарсы ағынды отырғышты колонналарда отырғыштар бүкіл колоннаның қимасында
орын алып отырады, ал бу мен сұйық фаза бір- біріне қарама қарсы жүреді.
Уфим мемлекетінің мұнай-химия университетінде (УМҰТУ)
эксперименталды бекітілген, қиылыспалы отырғышты блок металдан жасалған
торлы жеңді, 0,5 м биіктікте, бір теориялық тәрелкеге эквивалентті және
гидравликалық кедергісі 1 мм рт.ст (133,3 Па) аралығында, клапанды
тәрелкеге қарағанда 3-5 рет төмен. Қиылыспалы отырғышты колонналардың
артықшылығы- жоғары тығыздықты сұйықтың бүркілуі, мұндай жағдай диаметрлері
үлкен, өнімділігі жоғары терең вакуумды мазутты өңдеу қондырғыларды
эксплуатациялауға тиімді. Төменде Салаватмұнайоргсинтез АВҚ-4 ПО-сында
енгізілген қиылыспалы отырғышты колонна көрсетілген. Бұл қондырғы арлан
мұнайын вакуумда өңдеп, каталитикалық крекинг шикізаты вакуумды газойлды
алуға арналған [4].
1.6 Вакуумды колоннадағы вакуумды-конденсациялаушы жүйе
Вакуумды колонада терең вакуумға жету үшін конденсациялы-
вакуумжасаушы жүйе, ол АВҚ қондырғысында будың конденсациясының көмегімен
жүреді, ол колоннаның жоғары жағынан және конденсацияланбаған буларды
эжекторлайды (су буы, Н2S, CO2 , жеңіл фракциялар). Қазіргі кездегі АВҚ
қондырғысының конденсациялы- вакуум жасаушы жүйе, конденсациялаушы
жүйесімен, вакуумды сорап жүйесі, барометрлі құбырлар, газосеператорлар
және конденсат жинауға арналған сиымдылық.
Тәжиребеде буларды конденсациялау үшін екі әдіс қолданылады:
1. Вакуумды колоннаның жоғарғы секциясының конденсациясы мына
әдістермен жасалады:
- жоғары циркуляциялық бүрку;
- өткір бүрку;
2. Колонадан бөлек ректификациясыз конденсациясы суытқыш-
конденсаторларда жүреді:
- беттік типті, су мен ауаның жылуалмасу;
- барометрлі типті, су мен газойльдің алмасуы, ол хлодогент рөлін
атқарады;
- сатыаралық судың конденсациясы, пароэжекторлы сораптарда қондырылған;
Вакуумды колоннада терең вакуум жасау үшін қарастырылып кеткен
конденсациясын барлығын қолдану қажет емес. Вакуум жасау жүйесіне екі
әдістің біреуін ғана қолдануға болады. Бірақта, вакуум жасау жүйесін
жасауда жоғарғы циркуляциялық бүрку әдіс кең қолданылады, себебі вакуумды
колонаның жоғарғы жағында оптималды төмен температурасын ұстап туру 60-80
°C сонымен бу және көлемін азайтады. Вакуумды- сорап негізінде қазіргі
кезде ағынды сораптар су буының көмегімен бір- және екі, үшсатылы
эжекторлар қолданылады. Буэжекционды вакуумды сораптар көп кемшіліктерге ие
(пайдалы қолданыс коэффициент мөлшері аз, су буымен конденсациялауға
арналған суытылған судың шығымы көп, ауа бассейні мен суытылған судың
ластануы).
Қоршаған орта мен байланыс әсерлеріне ашық типті, конденсат
жинақтары көмегімен ажыратады:
- барометрлі құрылғы және жабық типті;
- тұндырғыш сиымдылық (Е);
2 ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ БӨЛІМ
2.1 Өндіріс әдісін таңдау және оның құрылыс орнын негіздеу
ЭЛОУ-АВҚ қондырғысының вакуумды колоннасын қайта жараптау Шымкент
қаласындағы мұнай өңдеу зауытында жүргізіледі. Қазіргі таңда зауыттын
тұрақты басқаратын жақсы дамыған менеджмент бөлімі бар. Сонымен қатар
зауыттың өзінің маркетингтік стратегиясы бар және осының нәтижесінде зауыт
өз өнімін бүкіл Қазақстан бойынша сататын тұрақты рыногы бар. Қазіргі таңда
зауыт Қазақстанға қажетті мұнай өнімдерінің жартысын өндіреді. Сондай-ақ
зауыт өзінің өнімдерін, әсіресе бензин шығымын артыруды көздеп отыр.
Оңтүстік Қазақстанда орналасқан зауыттың өзінің шикізаттық қоры-
мұнай құбыры салынған Құмкөл мұнай кең орны бар. Құмкөл кең орны шикізатпен
қамтамасыздандыру аймағында зауытқа тұрақты жұмыс істеуіне кепілдік береді.
Құрылысты таңдаудағы негізгі факторларға: шикізат базасы,
энергетикалық ресурстар, өнімді қолдануға дейінгі қашықтық, жұмысшы күші,
инженер-техник мамандарының сапасы жатады. Көбіне құрылыс орнын алдын ала
таңдалған, жүйеге енгізілген, халық шаруашылығында осы саланы қажет ететін
орынды таңдайды. Өндірістік күш орнын дұрыс таңдау тек қана зауыт
құрылысының шаруашылық және монтаждық жұмыстарының мерзімін қысқартып,
мұнай және мұнай өнімдерінің терең өңдеу жұмыстарын жүргізіп қана қоймай,
мемлекеттің және көршілес мемлекеттердің мүдделерімен санасады. Қазақстанда
халық шаруашылығы мен өндірісте ірі салаларының бірі болып мұнайды өңдеудің
отындық әдісімен жұмыс істейтін мұнай өңдеу өндірісі болып табылады.
Республиканың мұндай зауыттарына ЖШС Петро-Казахстан Ойл Продакт, ЖАҚ
Павлодар мұнай химия зауыты, ЖШС Атырау мұнай
өңдеу зауыты және бірнеше шағын мұнай өңдеу зауыттары жатады. Бұл
зауыттар жас Қазақстан мемлекетінің экономикасының дамуына өздерінің үлкен
әсерін тигізеді.
ЖШС Петро-Казахстан Ойл Продакт республиканың Оңтүстік-Шығысында
орналасқан. Жел бағыты Солтүстік-Шығыс, бұл қаланың ауа бассейнінің
тазалығын және санитарлы нормаларды сақтауға мүмкіндік береді.
Зауытты шикізатпен қамту Қазақстан территориясының Батыс бөлігінде
орналасқан кен орындары арқылы жүзеге асады. Мұндай кен орындарына Оңтүстік-
Торғай ойпаты және Жаңа-Жол газконденсаты кен орындары жатады.
Бұл кен орындарының мұнайларын зауытқа жеткізу құбырлар немесе
темір жолдар көмегімен жүзеге асады.
Зауыт электр энергиясы және бумен зауыттан алшақ емес жерде
орналасқан ЖЭО-3 есебінен қамтамасыз етіледі. Ал суды жер астынан алады.
Зауытты инженер-технолог мамандарымен, әртүрлі саладағы
жұмысшылармен Қ.И.Сәтпаев атындағы Қазақ Ұлттық Техникалық университеті,
соның ішінде Мұнай, газ және полимерлерді химиялық өңдеу технологиясы
кафедрасы және политехникалық колледжі қамтамасыз етед.
Мазутты вакуумда өңдеудің артықшылығы мұнайды өңдеу сияқты,
технологиялық режимге және қондырғының конструкциясына байланысты болады.
Әсіресе блоктың жеке байланыстарына, яғни, пеш, тронсферлі линия, шикізатты
беру түйініне, отырғыштар немесе табақшалар конструкцясына байланысты.
Мазутты вакуумда өңдеудің негізгі мақсаты: майлармен отын алуға
қолданылатын каталитикалық процестің шикізаты 350- 550 °C аралығындағы кең
фракцияны алу. Қазіргі кезде вакуумды
колоннаның қуаттылығы 4 млн.тжылына , ал диаметрлері 4-6 м- ге жеткен.
Қуаттылық өзгергендіктен, колоннаның конструкциясы да өзгерді. Атмосфералық
колонадан вакуумды блокқа түсетін мазуттың құрамындағы 350°C- қа дейін
қайнайтын фракциялар регламенттелген болу керек, себебі жеңіл фракциялардың
құрам бөлігі 5% (масс.)- дан аспау керек, ол вакуумды колонаның диаметрінің
үлкейуіне, колоннаның жоғарғы бөлігіндегі будың толық конденсациясын
қиындатады. Вакуумды колонаның шикізатының құрамын реттеу үшін атмосфералық
және вакуумды колонаның аралығына мазуттың буферлі сатылы булануын
орналастыру керек. Шикізат ағынын қыздыру температурасы шикізаттың
(мазуттың) термиялық ыдырау температурасына байланысты, ол
конденсирленбейтін газдардың ыдыруына алып келеді. Оны сору үшін вакуум
жасаушы жүйенің қуаттылығы жұмсалады. Аз күкіртті мазутты 410-415 °C-қа
дейін қыздырған кезде және күкірттіні 400-410 °C-қа дейін сонда газдың
шығымы 0,05-0,15 %(мас.) құбырлы пештерді 62,7-71 мың. кДж(м²*ч) дейін
жетеді. Тронсферлі байланыстың конструкциясының дұрыс таңдалуы пештен
шыққан мезеттегі минималды қысымды қамтамасыз етеді. Тронсферлі байланыс
колона мен пештің арасында орналасады.
Қалдық отындарды өндіру үрдісінің төмендеуіне қарамастан, шет
елдерде әр түрлі схемелермен жұмыс істейтін жеңіл термиялық крекинг кең
таралған.
Осылайша, ЖШС Петро-Казахстан Ойл Продакт құрамындағы ЭЛОУ-АВҚ
қондырғысын реконструкция жасау Қазақстан Республикасы үшін экономикалық
тиімді.
2.2 Шикізаттың және дайын өнімнің сипаттамасы
ЭЛОУ-АВҚ қондырғысының вакуумды колоннасының негізгі шикізаты
ретінде Құмкөл кең орнынанда өндірілетін парафинді мұнайдан алынатын мазут.
Құмкөл мұнайы жоғары парафинді болғандықтан, онда ашық түсті
фракциялардын шығымы жоғары болады.
Мазутта вакумда айдаудан алынатын өнімдер ассортименті,мұнайды өндеу
вариантына байланысты. Мазутты өңдеудің екі жүйесі бар: май және отын алу.
1- кесте Шикізаттың және дайын өнімнің сипаттамасы
Шикізат, МЕСТ, ШТ Тексерілуі міндетті МЕСТ, ССТ,Алынатын
материалдар, КСТ сапа көрсеткіштері КТП,ТШ өнімнің
дайын б-ша қолданылуы
өнімдердің нормасы
атауы
Шикізат: РИФИН 1.Тығыздығы,20°С-тағы,
Мазут ХК кгм3 905
жобасы 2. Шартты тұтқырлығы
талаптары(ШТ):
50°С-тағы 15
80°С-тағы 3,5
100°С-тағы 2,0
3. Күкірт мөлшері,%
(масс.) 0,2
4.Температурасы:
қату, °С 40
лап ету, °С 270
5. Кокстенуі, % 2,3
6. Күлділігі, % 0,3
7. Механикалық
қоспалар, % 0,05
8. Фракциялық құрамы:
б.қ.,°С 21
400°С-қа дейін, % 23
450°С-қа дейін, % 53
500°С-қа дейін, % 57
Вакуумды РИФИН 9.Тығыздығы, Кательді отын
соляр ХК 20°C- тағы, кгм³ 820 немесе
жобасы дизельді отын
талаптары ретінде
Жеңіл РИФИН Каталиткалық
вакуумды ХК 10.Тығыздығы,20°С-тағы крекинг
газойль жобасы , кгм3 920 шикізаты
талаптары ретінде-
Г-43-107М;
Ауыр вакуумды РИФИН 11.Тығыздығы, Каталитикалық
газойль ХК 20°С-тағы, кгм3 930 крекингг
жобасы 12.Күкірт мөлшері, % шикізаты
талаптары(масс.) 190 ретінде
13.Кинематикалық Г-43-107М;
тұтқырлығы, ССТ, 75
20 °С-та 1,5
Гудрон РИФИН 14.Тығыздығы, Жай кокстеу
ХКжобасы 20°С-тағы, кгм3 952 қондырғысының
талаптары15. Қату және битум
МЕСТ температурасы, °С алуда
1085-75 16.Кинематикалық шикізаты
тұтқырлығы, сСТ ретінде
20 °С-та 60 21-109М
17.Тығыздығы,20°С-тағы Висбрекинг,
, кгм3 49 термиялық
18.Температурасы: крекингте
қату, °С 42 қолданылады
лап ету, °С 110
19. Шартты тұтқырлық
(ШТ):
80°С-та 1,6
Май алу жүйесінде мазутты өндеуден 2-3 дистиллятты фракциялар
алынады, оның әрқайсысын одан әрі тазалаудан өткізеді; тазаланған өнімдерді
әртүрлі қатынастарда араластырып, базалық майлардың қажетті сорттарын
дайындайды
Отын алу жүйесі бойынша, әдетте бір фракцияны, 350-5000С аралығында
қайнатып боледі, оны каталитикалық крекинг немесе гидрокрекинг
процестерінде шикі зат есебінде пайдаланады. Бұл фракцияны кейбір кезде
вакуум газойлі деп те атайды [5].
Гудрон-мазут вакуумда айдаудан қалған қалдық; термиялық крекинг,
висбрекинг, кокстеу, битум және майлар өндіру қондырғыларында пайдаланады.
2.3 Мазутты вакуумда өңдеу қондырғысының технологиялық схемасының
түсініктемесі
Мұнайды өңдеуге негізделген екіншілік айдауы бар ЭЛОУ-АВТ
қондырғысының сипаттамасы келесідей (сурет 2.):
Қондырғыға берілетін мұнай насоспен (1) екі ағын болып шикізат
жылуалмастырғыштары (2) - (5) арқылы өтеді. Бірінші ағын колоннаның (16)
үстіңгі (2-де) және төменгі (3-те) циркуляциялық суландылуларымен
жылуалмасу арқылы жылытылады. Екінші ағын жылуалмастырғыштар (4) және (5)
арқылы өтіп вакуум колоннасының (30) төменгі және ортаңғы
циркуляциялық суландырулармен жылытылады. Содан кейін мұнайдың екі
ағыны да ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Мұнай мен газ пайдалы қазбалар түрінде негізгі энергетикалық шикізат
қана бола қоймай, сонымен қатар өндірістің барлық салаларында қолданылады.
Оларды пайдалану үнемі өсуде. Қазақстан республикасы экономикасының дамуына
мұнай мен газдың маңызы зор. Мұнай құрамынан сұйық отындардың барлық түрі
алынады: бензин, керосин, іштен жану қозғалтқыштар үшін реактивті және
дизель отындарының барлық сорттары, локомативтер үшін газотурбиналы және
қазандық отыны мазут алынады. Табиғи газ - құбыр арқылы тасымалдауға және
сұйылтуға өте ыңғайлы. Арзан энергетикалық және тұрмыстық отын.
Мұнай мен газ - әртүрлі отындар алудың және химиялық синтездің
бірден бір негігі шикізаттары болып саналады. Олардың экономикалық мәні
қазіргі кезде ерекше зор. Мұнай мен газды өңдеудің өнімдері шаруашылықтың,
өндірістің барлық түрінде, қорғаныс және азаматтық үй құрылысында, ауыл
шаруашылығында, энергетикада, космонавтикада, атом электр станциясында, үй
шаруашылығында және т.б. салаларында кең қолданыс табуда.
Энергетикалық қорлар қазіргі экономикада жетекші рөл атқарады. Кез-
келген мемлекетті өндіргіш күштерінің деңгейі негізінен энергия қорларын
жұмсау ауқымымен анықталады. Энергия қорларының маңыздылығы дүние жүзінде
өндірілетін пайдалы қазбалардың 70% астамы энергия көздеріне жататындығы
дәлел бола алады. Бірақ мұнай мен газдың қоры шектеулі. Сондықтан оны бар
мүмкіндігінше дұрыс өңдеп, тиімді пайдалану қажеттігі туындайды.
Қазіргі кезде мұнайды алғашқы айдауды атмосфералық қысымда
істейтұғын құбырлы қондырғыларда атмосфералық қондырғыда жүргізіп, одан
мөлдір өнімдер бензин, керосин, дизел, фракцияларын алады. Мұнай айдаудың
қалдығын (өнімнің бастапқы қайнау температурасы 300-360 ºC) мазут дейді.
Егер зауытта қазан отынын көп алу қажет болған жағдайда, онда айдаушы
атмосфералық қысымда жүргізумен шектейді. Мұнай шикізатты жеткіліксіз
жағдайда, мұндай өңдеу бағытты тиімсіз болып саналады. Мұнайды атмосфералық
айдаудың қалдығы болып мазут алынады. Оны қазан отыны есебінде
пайдаланады, кейбір кездерде термиялық крекинг қондырғысының шикізаты бола
алады. Мазутты вакуумда айдаудан алынатын өнімдер ассортименті, мұнайды
өңдеу вариантына байланысты. Мазутты өңдеудің екі жүйесі бар: май және отын
алу.
Май алу жүйесінде мазутты өңдеуден 2-3 дистилятты фракциялар алады,
оның әрқайсысын одан әрі тазалаудан өткізеді, тазаланған өнімдерді әртүрлі
қатынастарда араластырып, базалық майлардың қажетті сорттарын дайындайды.
Отын алу жүйесі бойынша, әдетте бір фракцияны, 350-500 ºС аралығында
қайнайтұғын бөледі, оны каталитикалық крекинг немесе гидрокрекинг
процестерінде шикізат есебінде пайдалады. Бұл фракцияны кейбір кезде вакуум
газойлі деп те атайды.
Құбырлы қондырғылардың ректификациялау колоналарындағы қысымға
байланысты, олар атмосфералы вакуумды қондырғылар болып бөлінеді. Булану
дәрежесінің санына қарап, құбырлы қондырғыларды бір, екі, үш және төрт рет
буланушы деп бөлінеді. Бір рет буландырумен айдау қондырғыларында мұнайдан
бір рет ректификациялаушы колоннада атмосфералық қысымда барлық
дистиляттарды бензиннен бастап тұтқыр цилиндр майына дейін алады.
Қазіргі кезде экономикасы дамып келе жатқа Қазақстан үшін отын
энергетика тапшылығы бірден бір мәселе болып тұр. Жыл сайын егістіктердің
көлемі ұлғайып, әсіресе онтүстік облыстарында, қоғамның әлеуметтік деңгейі
өсіп келе жатыр. Халықтың жанар-жағар майға деген сұранысы өте жоғары. Ал
үлкен мұнай өңдеу зауыттардың саны үшеу. Олар толығымен қажеттілікті қамти
алмайды. Сол себептен осы дипломдық жобада Онтүстік Қазақстанда орналасқан
ЖШС "ПКОП" мұнай өңдеу зауытында қайта жаңартылуы қарастырылған. Мазутты
вакуумда өңдеу қондырғысының мазут өңдеу қуаттылығын 4 млн.тжылға дейін
көтеру және жұмсалатын отынның мөлшерін азайту көзделген. Бұл мақсатта,
негізгі мазутты айдау қондырғысында табақшаларды қиылыспалы отырғыштарға
ауыстырылды.
1 ТЕХНИКАЛЫҚ БӨЛІМ
1.1 Мұнай өндеу өндірісінің өсу дәуірлері
Бастапқы дәуір . Мұнай мен газдың тау жыныстарынан бөлінуі туралы
ойлар әртүрлі дәуірдегі қол жазбаларда кездеседі. Геродот (біздің дәуірге
дейінгі 5 ғасырда) Плутарх, Плиний (біздің дәуірге дейінгі1 ғасырда) және
басқа ғалымдардың еңбектерінде мұнайдың кен орындарының Өлік теңіз
жағасында, Сирияда, Персияда, Индияда, Жерорта мен Каспий жағалауында және
Амударья жағалауында барлығы келтіріледі.
Ерте заманнан бастап мұнайды отын және жарық аллу үшін
пайдаланған. Жарық шыраққа шикі мұнай құйылатын болғандықтан оның ең
тиімдісі жеңіл мұнай болған. Уақыт өткен сайын жеңіл мұнай жетпей, ауыр
мұнайды айдап шыраққа отын ала бастады. Сондай қарапайым мұнайды айдау
қондырғылары орта ғасырларда (16-ғасыр) Закавказда, Батыс Украйнада, Ухта
өзенінің бойында пайдаланды. 1821-1823 жж. Солтүстік Кавказда Моздок
қаласының аймағында аға-інілі Дубининдер бірінші болып мұнайды айдаудың
өндірістік қондырғысын іске қосты.
Англияда мұнайды айдауды 1848 ж. бастады, ал АҚШ-та Татусвилле
қаласында (Пенсильвания штатында) бірінші айдау қондырғысы 1860 ж. іске
қосылды.
Бірінші айдау қондырғыларындағы негізгі аппарат, оқтын-оқтын
істейтін, куб болып саналады, ал алатын бірден бір мақсатты өнім жарық
керосині болды. Жеңіл бензин фракциясын және ауыр қалдықты – мазутты, басқа
пайдалану жолы болмағандықтан, жағып жіберетін. Бірінші мұнай зауытын
Бакуде кен инженері Восбоиников 1837 ж. іске қосты.
Оқтын-оқты жұмыс істейтін кубтарды 19-ғасырдың 80-жылдары орыс
инженерлері А.Ф.Инчик, В.Г. Шухов және Н.Н. Елин ойлап тауып іске асырған
үздіксіз жұмыс істетін куб батарейлері ауыстырды. 1876 ж. сұйық отынды жағу
үшін форсунканы ойлып тапты, бұл бу қазандары үшін отын есебінде мазутты
пайдалануға мүмкіндік береді. Сол жылы орыстың ұлы ғалымы Д.И.Менделеев
мазуттан майларды алудың мүмкін екендігін дәлелдеді. Осының нәтижесінде
мұнай майлары осыған дейін кейбір салаларда пайдаланып келген өсімдік және
мал майларын ығыстыра бастады да Ресейде, АҚШ-та және басқа кейбір
мемлекеттерде мұнайдан майлар өндіретін зауыттар салына бастады.
1890ж. В.Г. Шухов және С.П. Гаврилов үздіксіз жұмыс істейті құбырлы
мұнай айдау қондырғысын жасағандарына патент алды. Бұл қондырғы отпен
қыздыратын иілген құбырдан, буландырғыштан, ректификациялаушы колоннадан
және жылу алмастырушы аппараттан тұрады. Бұл қондырғы қазіргі мұнайды айдау
қондырғысындай еді. 1910ж. кейін мұнайды үздіксіз айдау қондырғыларын
барлық елдерде де көп қолдана бастады.
ХХ ғасырдың бірінші жартысындағы мұнай өндеу технологиясының өсу
жолдары. Мұнай өндеу өндірісінің өсуінің бастапқы дәуірі мұнайды алғашқы
бірінші айдау әдістерін пайдаланумен сипатталады, мұнда мұнайдың оның
құрамындабастапқы бар заттарды ғана бөлді. Одан әрі бензин, керосин, дизель
отыны сияқты өте құнды өнімдердің шығымын арттыру үшін тағы да олардың
сапасын көтеру мақсатында, мұнай өнімдері екінші өңдеу процестеріне өткізе
бастады. Екінші процестер, мұнайды алғашқы айдаудан алынға өнімдерді
өндеуді әртүрлі термиялық және химиялық әдістерді қолданумен сипатталады.
Дүние жүзі бойынша мұнай өндеу көлемі соңғы жылдары, оың өндіру
қарқынына пропорционады өзгеріп келді.
1960-1970 жж. жақын Шығыс және Латынамерикалық арзан мұнайлардың
көптігінен, МӨЗ-дың қуаттары дүние жүзі бойынша күшті қарқынмен, онымен
қатар мұнай өңдеу көлемі де өсті. Дүние жүзілік мұнай өндеу саласында
сандық және сапалық секірістер 1970-1980 жж. яғни мұнай құнының күрт
өзгермеумен және соның әсерінен, оны өндірудің азаюымен байланысты болды.
Мұнайды өңдеудің көлемі жағынан жетекші рөл АҚШ-қа тән. Бұл елде мұнай
өндеу терендігі өте жоғары(86) және негізінен бензин өндіруге (47% мұнайға)
бағытталған. Канаданың да мұнай өңдеудегі көрсеткіштері АҚШ
көрсеткіштеріне ұқсас және жақы.
Бұл кездерде бұрыңғы КСРО-да мұнай (газ конденсатын) өндіру және
өндеу жоғары қарқынмен өсуде болды. Батыс Сібірде, Қазақстанда үлкен мұнай
кен орындарының іске қосылып, көп мұнай бере бсатағандығынан, батыс және
солтүстік батыс аудандарда жаңа мұнай өңдеу өндірістері – Белоруста
Жаңаполоц және Мозыр, Литвада – Мажей, Украйнада – Кременчук, Санкт-
Петербург облысында Кириш, Қазақстанда – Шымкент және Павлодар, Түркменияда
– Красновод, Чарджоу және басқа жаңа МӨЗ іске қосылды, кейбір бұрыңғы
зауыттар күрделі жаңартудан өтті. Мұнай өңдеудегі үлкен жетістік Еділ-Орал
және Қазақстандағы мұнайлы аудандарда өндірілген күкіртті, жоғарлы шайырлы
және парафинді мұнаиларды өңдеудің жаңа технологиясын жасау және игеру
болып саналады.
Мұнай өңдеуде жаңа процестер, каталитикалық ктекинг, платина
катализаторын пайдаланып каталитикалық риформинг, әртүрлі дистиляттарды
гидротазалау іске асырыла бастады. Сының нәтижесінде мұнай өнімдерінің
сапасы артты, мотор отындарын және органикалық синтезге қажетті
көмірсутекті шикі зат өндіру өсті. Өндіріс көлемінде пайдаланушы мқнай шикі
заттары жасанды май қышқылдарын, жасанды спирт, полиолефиндер, жасанды
талшықтар, жсанды каучук, минералды тыңайтқыштар өндіру мақсатында кең өріс
лды. Мұнаи шикі затын пайдалану, бұрын техникалық мақсатта қолданылып
келген көп азықтық заттар (бидай, картоп, майлар), бұл мақсаттан босады.
1970 жылдары мұнай ңдеуде үлкен қуатты және құрастырма қондырғылар
іске қосыла бастады. Қуаты 1-2 млн.тж мұнайда атмосфералық айдау
қондырғыларының орнына қуаты 6-8 млн.тж құрастырма, мұнайды тұздардан
айыру, алғашқы айдау және мұнай дистилляттарын екінші кезекте өңдеуге
қажетті процестері бар қондырғылар салына бастады; қуаты 300 мың т
каталитикалық риформинг қондырғысы орнына 600-1000 мың тж өңдейті
қондырғылар істей бастады.
ЛК-6У құрастырма жүйесінде технологиялық процестерді құрастырудың
тиімділігі оларды пайдалануда дәлелденді. Екі ЛК-6У жүйесінен тұратын зауыт
сал, қуаты сондай, бірақ қондырғылары өз алдына тұрған зауытпен
салыстырғанда, металл шығыны 2,6 есе, ал капиталдық салымды 24% қысқартады,
еңбек өнімділігі екі есе арттырады. Осындай 8 ЛК-6У қондырғылары алты МӨЗ
құрамында салынды.
Бұрыңғы КСРО-да 1980 жылдардың ортасында мұнай өндіру деңгейі
тұрақтанды (1985ж. 595 млн. т мұнай өндірілді). Бұл қайта түзілмейтін, қоры
шектеулі, өте құндышикі заты толық және терең өңдеп пайдалануды талап етті.
Сонымен қатар, кейбір бұрын мұнайдың көп мөлшерін өңдеп келген алқаптарда
(Орал және Поволжье, Апшерон түбегі, Украина) оны өндіру көлемі азайды, ал
Батыс Сібірде тұрақтанып барып, кейін өндіру көлемі кеми бастады. 1986-1990
жж. Каспий жағалауындағы терең су астындағы мен континентальді
шельфтердегі мұнай газ кен орындарын игере бастады. Жаңа аудандарда мұнай
өндіру қоны, әсіресе шельфте, қазіргі құнынан жоғары болып, мұндай құнды
шикі затты тиімді пайдалану қажеттігі туындайды. Мұнай өндіру кеми бастады,
өндірілген мұнайдың қымбатққа түсуі және сұйық отын мен майларға сұраныстың
артуына байланысты. Мұнай өнімдерін өте тиімді пайдаланудың қажеттігі
туындайды. Оларды энергетикалық қондырғыларда (жылу электр станцияларында,
үлкен қазандықтарда) пайдалануды өте азайтукерек; қозғалтқыштардың
конструкцияларының, отынды және майлаушы материалдарды аз жұмсайтын, тиімді
түрін жасау қажет; мұнай және мұнай өнімдерінің шығынын өндіруші
орындарымен (мұнай кен орындарында, МӨЗ) қабат, пайдаланушыларды да шығынын
азайту керек; мұнайды өңдеуді тереңдету, әртүрлі термиялық және химиялық
әдістермен мұнайдан, оның бастапқы құрамындағы мөлшерден 1,5-1,8 есе көп
мөлдір мұнай өнімдерін өндіру қажеттігі туындайды.
Мұнайды терең өңдеу құжатын іске асыру үшін шикі затты жақсылап
дайындау, олардан катализатордың активтілігін төиендететін заттардан
(металдардан, асфальтендерден, күкірттен және басқа) тазарту қажет. Терең
өңдеуге керекті қондырғылар үшін,жоғары қысымдарда және температураларда,
сутегі және күкіртті сутегі ортасында жұмыс істеуге есептелген арнайы құрал
жабдықтар жасалуда.
Отындар мен майларды өндіру үшін мұнайдан басқа шикі зат түрлерін
пайдалану өте актуалды болып отыр. Қазіргі кезде автомобиль
қозғалтқыштарында отын есебінде бензиннің орнына сығылған табиғи газды және
сұйық газды (пропан және бутанды) көп қолдана бастады. Автомобиль
бензиндерінің компоненттері есебінде оттегі бар қосылыстарды, әсіресе метил
спирті мен изобутеленнен синтездеп алынатын метил-трет-бутил эфирін
қолданады.
1.2 Мұнайды алғашқы айдау жүйелері
МӨЗ мұнайды және мазутты айдау жүйелерінің барлық түрлері
қолданылады, өз алдына тұрған атмосфералық және вакуумда айдау
қондырғылары, құрастырма атмосфера-вауумда айдаудың құбырлы қондырғылары
пайдалады. Ең алғаш біздің елде 1950 жылға дейін, қуаты аз 0,5- 0,6 млн.тж
өсті. 1967 жылдан бастап мұнайды айдау қондырғыларының қуатты, шикізат
бойынша жылына 6-8 млн. жетті. Көп ескі қондырғылар құрамына мұнайды тұздан
айыру, бензинді тұрақтандыру және оны екінші айдау процестері біріктіріліп
берілген. Атмосфералық құбырлы қондырғылар, олардың технологиялық жүйесіне
қарап, мұнайды бір рет және екі рет буландыру қондырғыларына бөлінеді [2].
Бір рет буландыру қондырғысында мұнай жылу алмастырғыштар мен
құбырлы пеш арқылы ректификациялық колоннаға беріледі, оның эвопарациялық
кеңістігінде бір рет булану жүреді. Одан кейін колонаның конструкциялық
бөлігінде булар ректификацияланудың нәтижесінде мақсатты фракцияларға
бөлінеді, ал айдаушы бөлігінде щикізаттың сұйық фазасынан тағы да
ректификациялаудан тез қайнаушы фракциялар бөлінеді.
Екі рет буландыру қондырғысында жылу алмастырғыштарда қыздырылған
мұнай бензинсіздендіруші деп аталатын колоннаға беріледі. Бұл колоннаның
эвопарациялаушы кеңістігінде мұнайдың булануы жүреді. Мұнай 200-240 ºС
дейін қыздырылғандықтан, түзілген бу мөлшері аз және онда негізінен бензин
фракциялары болады. Концнентрациялаушы бөліктің ректификациялаушы
табақшаларында бензин ауыр фракциялардан бөлінеді де колоннадан бу күйінде
шығып кетеді. Бензин буымен бірге мұнайды алғашқы айдаудан ілесіп келген су
буы және және газдар да бөлінеді.
Осылай жартылай бензинсізденген мұнай колоннаның түбінен құбырлы
пеш арқылы негізгі атмосфералық колоннаға беріледі, онда мұнайфдың қайталап
булануы және бұлардың ауыр бензинге, керосин және дизел фракцияларына
ректификацияланып бөлінуі орын алады. Қалдықта мазут қалады.
Бір рет буландырудың жетістігі жеңіл және ауыр фракциялар бірге
буланады. Бұл әдіс мұнайды салыстырмалы төмен температуралы қыздырумен ауыр
көмпоненттерді тереңірек бөлуге мүмкіндік береді. Бір рет буландыру
қондырғылары ықшамды, құбыр желісі қысқа, отынды басқа қондырғыларға
қарағанда аз қажет етеді.
Бірақ құрамында бензин фракциялары көп мұнайларды осы типтес
қондырғыларындаайдағанда, жылу алмастырғыштарда және пештегі иілген
құбырлардағы қысым күрт көтеріледі. Бұл қолданылатын құрал-жабдықтардың
жоғары төзімділігін және оларға қажетті метал шығынын көбейтуді қажет талап
етеді, шикізатты айдаушы сорап желісіндегі қысымды көтереді. Одан бөлек,
егер айдауға судан және тұздардан тазартылмаған мұнай берілсе, онда ол
пештегі қысымды көтереді, иілген құбырларда тұздарлдың отыруына алып келіп
соғады. Бұл құбырдың қабырғасының жүжілуіне алып келіп соғып, соның
салдарынан авария болу қаупі пайда болады.
1-бензинсіздендіруші колонна; 2-атмосфералық колонна; 3-буландырушы
колонна; 4-атмосфералық пеш; I-ЭЛОУ-дан мұнай; II- жеңіл бензин; III- ауыр
бензин; IV- 180-220ºC фракциясы; V-220-280ºC фракциясы; VI-280-350ºC
фракциясы; VII- мазут; VIII- газ; IX-су буы.
Сурет 1. Мұнайды атмосфералық айдау қондырғысының ЭЛОУ-АВҚ-6
блогының технологиялық сұлбасы
Екі рет буландыруда газ, су және бензиннің негізгі бөлігі мұнайдан
пешке бармай жатын бөлінеді. Бұл жағдайда пештің де, негізгі
ректификациялаушы колоннаның да жұмысын жеңілдетеді және ол екі қайтара
буландыру желісінің негізгі жетістігі болып саналады. Екі қайтара буландыру
жүйесі, әсіресе өңдеуге түсетін мұнай табиғаты қайта өзгеріп тұратын
жағдайда ыңғайлы.
Екі рет буландыру қондырғыларында, мұнайдан бір рет буландыру
сияқты, дистиляттарды бөлу тереңдігінің дәрежесіне жету үшін оны жоғары
температураға дейін 360-370ºC қыздыруға тура келеді. Екі рет буландыру
қондырғысында ректификациялау колонналарының, шикізат сораптарының саны екі
рет көбейеді, конденсациялаушы жабдықтар мөлшері өседі. Вакуумда айдау
қондырғылары мен блоктарда мазутты бір рет буландыру жүйесі көп тараған.
бірақ тәжиребе көрсеткендей, мұнай блоктарда өте таза ректификациялаумен
бөлінген айдалу шектері тиянақты вакуум дистиляттарын, жоғары сапалы майлар
дайындауға пайдаланатын, алу өте қиын. Вакуум дистиляттарының орта қайнау
температураларының бір-біріне ауысуы 70-130ºC аралығында құрайды.
Cурет 2. Бір рет және буландырумен мазутты вакуумда айдау жүйесі
Вакуум дистиляттарының таза бөлінуді жақсартуды,
ректификациялаушы табақшалардың санын көбейту арқылы жетуге болады. Бірақ
мұнай шешім әр уақытта тиімді бола бермейді, себебі табақшалардың саны
көбейген сайын вакуум азаяды, төменгі табақшалардағы температура көтеріледі
де бөлу тереңдігі және дистилляттардың санасы төмендеуі мүмкін. Вакуум
дистилляттарының сапасын көтерудің тағы басқа жолы- екі рет буландырумен
айдаудың жүйесін қолдану. Бұл жүйе бойынша, бірінші вакуум колонасында
алшақ аралықта қайнатұғын май фракциясын алу көзделген, ол пеште
қыздырылған соң екінші колоннада тар аралықта қайнайтұғын фракцияларға
бөлінеді.
Екі баспалдақты вакуум айдауында айдауға қосымша отын, бу, электр
энергиясы жұмсалады. Бірақ бұл шығындар бөлінген май, дистиляттарының
сапасының жақсаруы өтеледі. Бір фракцияның екінші фракцияға ауысуының орта
мәні 30-60 ºC дейін төмендейді.
Технологиялық жүйелер. МӨЗ мұнайды және мазутты айдау жүйелерінің
барлық түрлері қолдаылады, өз алдына тұрған атмосфералық және вакуумда
айдау қондырғылары, құрастырма атмосфера-вакуумда айдаудың құбырлы
қондырғылары пайдаланады. Ең алғаш біздің елде қуаты аз 0,5-0,6 млн.тж АҚ
және АВҚ қондырғылар, соңғы жылдары олардың қуаты 1-3 млн.тж өсті. 1967 ж.
бастап мұнайды айдау қондырғыларының қуаты, шикізат бойынша жылына 6-8
млн.жетті. көп ескі қондырғылар құрамына мұнайды тұздан айыру, бензиді
тұрақтандыру және оны екінші айдау процестері біріктіріліп берілген.
МӨЗ қолданылып жүрген ректификациялау колонналар технологиялық
міндетіне, қысымына, бу мен сұйық арасындағы жанасуды іске асыру тәсіліне,
қоспа өнімдерді бөлгенде алынған заттардың санына байланысты жіктеледі.
Ректификациялау аппараттары атқаратын міндетіне байланысты мұнайды
атмосферада айдау колоннасына, бензинсіздендіру, мазутты вакуумда айдау,
тұрақтандырушы және т.б. бөлінеді. Қысымға байланысты- қысымда істейтұғын
атмосфералы, вакуумда болып бөлінеді. Жанасуды іске асыру тәсіліне
байланысты- табақшалы және отырғышты болып бөлінеді. Көпшілік технологиялық
қондырғыларда мұнайды өңдеуде тек табақшалы колонналар қолданылады.
Ректификациялау табақшалардың әртүрлілері болады- қақпақты,
қақпақсыз, бағытталған - ағушы және т.б. қақпақты табақшаның жұмыс істеу
жүйесі 1-ші суретте берілген. Табақша деген металдан жасалған, бойында
көптеген, булардың өтуіне жасалған, тесіктері бар.
Қақпақтың әртүрлі конструкциялаы науалы, дөңгелек, алтықабырғалы, S-
тәрізді болады. МӨЗ 1960 ж. дейін науалы қақпақты табақшалар қолданылып
келді. Олардың конструкциясы жеңіл және оңай жиналады.
1-дискілі тәрелке; 2-клапан; 3-қақпақ; 4-балласт;
Сурет 3. Қақпақшалы табақшалар
Мұнайды алғашқы айдау қондырғыларында жай және күрделі колонналар
қолданылады. Бензинсіздендіруші және тұрақтандыру колонналары жай,
атмосфералы және вакуумды күрделі колонналарға жатады. Атмосфералы колонна
әдетте 3-4 секциялардан тұрады және онда 2 -3 бүйірлі айдалым, вакуум
колонналарында 1-3 бүйірлі айдалым алынады.
Екі рет буландыру қондырғыларында гудронға дейін айдауды екі сатыда
жүргізеді: әуелі мұнайды атмосфералы қысымда мазутқа, одан кейін оны
вакуумда гудронға дейін айдайды. Бұл процестерді екі ректификациялаушы
колонналарды іске асырады, оның біріншісінде атмосфералық қысым,
екіншісінде вакуум ұсталынады. Мұнайларды мазутқа дейін буландыруда
атмосфералық қысымда екі ректификациялаушы колоналарда жүргізуге болады:
бірінщіде тек бензинді ғана алады және бензинсізденген мұнай айдаудың
қалдығы болады; екінші колоннада бензинсізденген мұнай жоғарылау
температурада мазутқа ейін айдалады. Мұндай екі колонналы қондырғылар
атмосфералық құбырлы тобына жатады.
Үш рет буландыруда қондырғыларында мұнайды айдауды үш колонналарда
жүргізеді екі атмосфералық жіне бір вакуум колоннасында. Мұнайды үш рет
буландыру қондырғысының басқа түрі болып бір атмосфералық және екі вакуумды
колонналардан тұратын АВҚ саналады. Екінші вакуум колоннасы гудронды
буландыра түсуге арналған, онда негізгі вакуум колоннасына қарағанда,
тереңлеу вакуум ұсталынады.
Қазіргі кезде мұнайды алғашқы айдауды атмосфералық қысымда
істейтұғын құбырлы қондырғыларда жүргізіп, одан мөлдір өнімдер-бензин,
керосин, дизел фракцияларын алады. Мұнай айдаудың қалдығын ( өнімнің
бастапқы қайнау температурасы 300-360 С°) мазут дейді. Егер зауытта қазан
отынын көп алу қажет болған жағдайда, онда айдаушы атмосфералық қысымда
жүргізумен шектейді. Мұнай шикі заты жеткіліксіз жағдайда, мұндай өңдеу
бағыты тиімсіз болып саналады.
Мөлдір мұнай өнімдерінің мөлшерін, оның мұнайдың бастапқы
құрамындағыдан көп өндіру үшін, мазутты әртүрлі термиялық және
каталитикалық процестерді қолданып, терең химиялық өңдеуге салады. Мазутты
терең өңдеудің көп қолданылып жүрген жүйесі бойынша, оны дистилятты
фракцияларға және бастапқы қайнау температурасы 490-520Сº жоғары тұтқырлы
қалдыққа-гудронға алдын ала бөлу көзделеді. Мұндай бөлуді вакуумды құбырлы
қондырғыларда (ВҚ), 5-8 кПа қалдық қысымда жүргізеді. Алынған дистилятты
фракциялар және гудрон дара ағым күйінде одан арғы күйінде одан арғы
өңдеуге жіберіледі.
Гудронға дейінгі айдауды, егер зауытта мұнай майларын, коксты,
битумды өндіру қажет болған жағдайды жүргізеді.
Көпшілік зауттарда мұнайды атмосфералық және мазутты вакуумдық
айдауды бір құрастырма қондырғыда атмосфера-вакуумды құбырлы қондырғыда
жүргізеді.
Алғашқы айдау өнімдері. Мұнайды атмосфералық қысыда алғашқы айдау
нәтижесінде мынандай өнімдер алынады:
Негізінен пропан мен бутаннан тұратын сұйылтылған көмірсутекті газ
(тұрақтандырушы басқы фракция). Өнім мөлшері мұнайдың кен орнындағы
қондырғыларда қаншалықты терең тұрақтылығына байланысты болады. Бұл өнімді
күкіртті қосылыстардан тазартылған соң, шаруашылықта отын, газдарды бөлу
қондырғыларына, шикізат есебінде пайдалануғы болады.
Бензин фракциясы. 30-180 ºС аралығында айдалады. Каталитикалық
риформинг қондырғыларында шикізат есебінде қлоданады, кейбір кездерде
автобензин компоненті есебінде де пайдаланады.
Керосин фракциясы. 120-315 °С аралығында айдалады. Ауа реактивті
қозғалтқыштарында, жарық алуда, тракторлардың карбюратор қозғалтқыштарында
отын есеьінде пайдалады. Гидротазалау, сілтімен әрекеттеу немесе
меркптансыздандыру қондырғыларында күкіртті қосылыстардан бөлу және
пайдалану санасын жақсарту мақсатында қосымша әрекеттесуден өтеді.
Дизел фракциясы. 180-350 ºС аралығында айдалады. Бұрын дизел
фракциясын атмосфералық газойл, соляр майы деп атап келді. Бұл фракцияны
автомобилдерде, тракторларда, тепловоздарда, теңіз және өзен кемелерінде
орналасқан дизел қозғалтқыштардың отыны есебінде пайдаланады. Қажет болған
жағдайда, оны гидрогенизациялық әдіспен күкірттен тазалайды.
Мазут. Бұл мұнайды атмосфералық айдаудың қалдығы. Қазан отыны есебінде
пайдаланады, кейбір кездерде термиялық крекинг қондырғысының шикізаты бола
алады.
Мазуттан вакуумда айдаудан алынатын өнімдер ассортименті, мұнайды
өңдеу вариантына байланысты. Мазутты өңдеудің екі жүйесі бар: май және отын
алу.
Май алу жүйесінде мазутты өңдеуден 2-3 дистилятты фракциялар алады,
оның әрқайсысын одан әрі тазалаудан өткізеді, тазаланған өнімдерді әртүрлі
қатынастарда араластырып, базалық майлардың қажетті сорттарын дайындайды.
Отын алу жүйесі бойынша, әдетте бір фракцияны, 350-500 ºС
аралығында қайнайтұғын бөледі, оны каталитикалық крекинг немесе
гидрокрекинг процестерінде шикізат есебінде пайдалады. Бұл фракцияны кейбір
кезде вакуум газойлі деп те атайды.
Гудрон-мазутты вакуумда айдаудан қалған қалдық термиялық крекинг,
висбрекинг, кокстеу, битум және майлар өндіру қондырғыларында пайдаланады.
1.3 Мазутты вакуумда өңдеу технологиясының қондырғысының блогы (ЭЛОУ-АВҚ)
Отынды алу жүйесінде мазутты вауумды айдау қондырғысынды негізгі
бағыты- кең фракциялық құрамды (350-500ºC) вакуумды газойл алу, оны
каталитикалық крекинг қондырғысының, гидрокрекинг және пиролиз, кейбір
жағдайда термиялық крекинг шикізаты ретінде қолданады
Мазуттың бөліну тазалығын фракциялық құрам және вакуумдық газойлдің
түсіне арай ажыратады.
Вакуумды айдау процесі кезінде, сұйықтықтардың ұшып кетуі
проблемесымен бірге, шикізатың жақсы ыдаруын қадағалау керек. Көп жылдар
бойы вакуумдық қондырғыларды эксплуатациялау кезінде, мазутты пеште 420-425
ºC қыздыратын болсақ газдардың интенсивті ыдырауына әкеледі. Мұнай ауыр
болған сайын жоғары малекулалық байланыстардың термодеструкция және
газтүзілу интенсивті болады. Мазутты максималды температураға дейін
қыздыратын болсақ оның пешке келу уақытын азайтамызда, көпағынды змеевиктер
орналастырамыз (төртке дейін), екіжақты пештер қолданылады, ал пештің
змеевиктеріне су буын жіберіп атмосферді құбырөткізгіштің ұзындығын
қысқартады (пешпен вакуумды колонна арасындағы). Колоннаның төменгі жағының
температурасын төмендету үшін рецикл (квенчинг) орналастырады, біртіндеп
гудронның температурасын төмендетеді. Вакуумды колоннада табақшалар саны
шектелген гидравликалық кедергісі төмен болады немесе отырғыштар қолданады;
вакуум пайда болатын жүйелер, олар терең вакуум жасау үшін қолданады.
Айдау секциясындағы табақшалар саны шектелген болу керек, себебі ол
қыздырылған гудонның келу уақытын қамтамасыз етеді. Сонымен қатар
колоннаның кубының диаметрін азайтады.
Отын алу жүйесінде мазутты вакуумдық айдауда бір рет буландыру
технологиялық сұлбасын қолданады, ол күрделі ректификациялық колоннамен
және буландырғыш колоннасының бүйірінен дистилятты фракциялар алуға болатын
технология қолданады. Буландырғыш колонналар қолданған кезде вакуумдық
колоннаның биіктігі бойынша бірнеше циркуляциялық бүрку қолданылады.
Атмосфералық колонаның төменгі жағынан алынатын мазут, 2 пеш арқылы
паралель ағынмен 1 вакуумды колоннаға беріледі. Мұнай және су буының
қоспалары , вакуумды колоннаның жоғарғы жағындағы ыдыраған газ вакуум жасау
жүйесіне жіберіледі. Конденсациядан кейін конденсатор- суытқыштан кейін ол
газосепараторда газ және сұйық фазаға бөлінеді. Газдар буэжекторлы үшсатылы
вауумды сораппен сорылып алынады, ал конденсат тұндырғыштарға барып ол
жерде мұнай өнімдерін сулы конденсаттан бөліп алу үшін жіберіледі.
Вакуумды колоннаның жоғарғы бүйір өнімдері бірі жеңіл вакуумды газойл. Оның
біраз бөлігін жылуалмастырғыштардан суытқаннан кейін вакуумды колоннаның
жоғарғы жағына циркуляциялық бүрку ретінде беріліп отырады.
Екінші бүйір айдалым ретінде кең вакуумды гозойл алынады, майлы
фракция. Оның бір бөлігін вакуумды колоннаға орташа циркуляциялық бүрку
ретінде жібереді. Вакуумды газойлдің таза бөлігін балансты мөлшерін
жылуалмастырғыштардан кейін қондырғыдан шығарылып кейінгі өңдеуге
жіберіледі.
Колоннаның төменгі жағындағы концентрациялық бөліктің табақшаларынан
қоймалжың фракция бөлінеді, бір бөлігі төменгі циркуляцялық бүрку ретінде
қолданылады, бір бөлігі қондырғыдан шығарылып вакуумды пеш енгізілумен
бірге рецикл ретінде қолданылады.
Вакуумды колоннаның төменгі жағынан гудрон алынып, суытылғаннан
кейін кейінгі өңдеуге жіберіледі. Гудронның біраз бөлігін жылуалмастырғышта
суытқаннан кейін колоннаның төменгі жағына квенчинг ретінде қайта
беріледі. Вакуумды колоннаның төменгі жағына пештің змеевиктеріне су буы
беріледі [3].
Вакуумда айдау блогының материалдық балансы :
Түсті, % Мұнайға қатынасы
Алынды, % Мазут -52
Жеңіл вакуумды газойл -1.2
Вакуумды газойл -22.0
Гудрон
-28.8
Вакуумды колоннадаға технологиялық режимі:
Температура, ºС
Колоннаның төменгі,жоғарғы жағына беру: - 395
Жеңіл вакуумды газойл - 125-195
Кең фракциялы газойл - 260
Қоймалжың фракция - 300
Жоғарғы жағының қысымы, кПа - 8.0
Вауумды колоннаның сипаттамасы
Диаметрі,м
Табақшалар саны
Жоғарғы жағы 6,4
4
Орта жағы 9,0
10
Төменгі жағы 4,5
4
1.4 Мазутты май вариантында өңдеу технологиясының ерекшелігі
Мазутты май вариантында өңдеу технологиясының ерекшелігі
тұтқырлығына сәйкес әртүрлі тар май фракцияларын алу. Өңдеу бірнеше
сатылардан тұрады, керек емес заттардан айрылу үшін (асфальтенді
байланыстар, смола, полициклді ароматты көмірсутектер, қатты парафиндер)
Тауарлы майлардың және де техника-экономикалық сапалық
көрсеткіштері болып тұтқырлық, тұтқырлық индексі, от алу температурасы,
тұтану температурасы. Мазутты май вариантында өңдеген кезде отын
вариантында өңдегенге қарағанда айдалу нақтылығы және шикізат таңдауда көп
көңіл бөлінеді. Майларды алу үшін көбінесе шикізат ретінде көбінесе Батыс
Сібір, Ромашынск мұнайларын алады. Мұндай мұнайлардан сапалы май алу үшін
аралық дистиляттардың қайнау температурасын (30- 60°C- кем емес ) жеткізіп,
нақты 50- градусты май фракцияларын алу ұсынылады.
Погондарды бөлудің дәлдігін қамтамасыз ету үшін МВА тазарту
колонналарын көп тарелка орнатылады ( әр дистилятқа 8- ге дейін),
қайнатылып алу секциясын қолданылады; бір колонналымен бірге айырудың
екіколонналы схемасын ( дистилят бойынша екі мәрте булау) кең қолданылады.
Бір колонналыдан екі колонналы МВА ірі және пайдалану шығындары
бойынша асып түседі, бірақ погон бөлу дәлдігін одан кем; аралас
дистиляттар арасындағы қайнау температурасы 70- 130 °C- ға жетеді. Сөйте
тура тарелкалар саны көбейту жолымен колоннаның көрек секциясындағы вакуум
тереңдігінің төмендігі салдарынан тазарту дәлдігіне қол жеткізілмейді.
1.5 Отырғышты вакуумды колоннада (терең вакуумдық)
мазутты айдау жүйесі
Соңғы жылдарда әлемдік мұнай өңдеуде зауыттарында мазутты вакуумда,
отырғышты контактілі басқару типті айдау колонналарын қолданады, олар
табақшаларға қарағанда төмен гидравликалық кернеуді болады. Бұл
артықшылықтар ректфикациялық колонналардың конструкциясын өзгертуге, терең
вауумды газойл фракциясын алуға, 600ºC қа жететін фракция алуға болады.
Отырғышты колонналар аз тоннажды өндірістерде қолданылады және
массаалмасу процесстерінде қолданады. Отырғыштарға мынандай талаптар
қойылады:
а- Рашиг; б- Лессинг; в- Палля; г- Берля; д- Инталлокс;
перферленген және торлы метал парақтары: е- Спрейпак; ж- Зульцер; з-
Гудлоу; и- бүктелетін төртбұрыш; к- Перформ- Грид;
Сурет 4. Отырғыштардың түрлері
Қазіргі кезде жоғары өнімділік болу үшін сұғындырма типті вакуумды
колонналарда су буы мен сұйықтықтың ағындарының жүру принціптеріне қарай
екі типті болады: қарсы ағынды және қыйылысатын ағындар.
Суретте отырғышты вакуумды колонна, қарсы ағынды типті Грим
фирмасының конструкциясы көрсетілген. Бұл конструкция мазутты терең
вакуумда 550ºC қа жететін вакуумды газойл алуға мүмкіндік береді. Бұл
процестің кесесі артықшылықтары бар:
- жоғары өнімділік – мазут қатынасында 4 млн.т.жылына;
- терең вакуумды газойл алу, қайнау температурасының шегі 550ºС-
та,кокстенуі (Канрадсон бойынша массаның 0,3 %- нан төмен ) және
метил құрамы төмен ( V +10Ni +Na) 2,5 ppm- ден аз терең вакуумды
газойлды алу мүмкіндігі;
- пештен кейінгі мазуттың жылыту температурасының төмендігі (10
– 15°C-ға);
- колоннадағы қысым шығының 2 еседен астам төмендеуі;
Швед мұнай- химия өндірісінде осы фирманың екі қондырғысы
пайдаланады өнімділігі 2 млн тж мазутпен салыстырғанда. Вакуумды колонна
Перформ-Грид типті үздіксіз отырғыштармен жабдықталған. Колоннаның
жоғарғы және қоректендіру зонасына 7 және 36 гПа ( 5,2 және 27 мм рт.ст.).
Кейбір кеңес одағынан келе жатқан МӨЗ жоғары сапалы және
мазутты өңдеудің жаңа тиімді әдісі, ол мазутты қиылыспалы сұғындыларға
жабдықталған колонналарда өңдеу.
1-телескопиялық тронсферлі байланыс; 2- горизонтальды кері қайтарғыш;
3- төртбұрыш қимасының отырғышты реттеуіш қиылыспалы блогы; 4- бағыттаушы
плита; I- мазут; II- вакуумды газойль; III- гудрон; IV- қоймалжың газоль; V-
бу және газ;
Сурет 5. Салаватмұнайоргсинтез АВҚ-4 ПО-сында енгізілген қиылыспалы
отырғышты колонна
Қиылыспалы отырғыштардағы су мен бу фазасының контактысының
гидродинамикалық жағдайы қарсы ағынды отырғыштарға қарағанда ерекшеленеді.
Қарсы ағынды сұғынды колонналарда отырғыштар бүкіл колоннаның қимасында
орын алып отырады, ал бу мен сұйық фаза бір- біріне қарама қарсы жүреді.
Уфим мемлекетінің мұнай-химия университетінде (УМҰТУ)
эксперименталды бекітілген, қиылыспалы отырғыштар блок металдан жасалған
торлы жеңді, 0,5 м биіктікте, бір теориялық тәрелкеге эквивалентті және
гидравликалық кедергісі 1 мм рт.ст (133,3 Па ) аралығында, клапанды
тәрелкеге қарағанда 3-5 рет төмен. Қиылыспалы отырғышты колонналардың
артықшылығы жоғары тығыздықты сұйықтың бүркілуі, мұндай жағдай диаметрлері
үлкен, өнімділігі жоғары терең вакуумды мазутты өңдеу қондырғыларды
эксплуатациялауға тиімді. Төменде Салаватмұнайоргсинтез АВҚ-4 ПО-сында
енгізілген қиылыспалы насадкалы колонна көрсетілген. Бұл қондырғы арлан
мұнайын вакуумда өңдеп, каталитикалық крекинг шикізаты вакуумды газойлды
алуға арналған.
I -мазут; II- жеңіл вакуумды газойл; III- терең вакуумды газойл; IV-
гудрон ; V- су буы; VI- вакуум жасайтын жүйеге берілетін газ бен бу;
Сурет 6. Грим фирмасының қарсы ағынды отырғышты колоннаның
конструкциясы
Бұл аппарат цилиндрлі вертикалды типті, ал ішінде отырғыштар
модульдері квадрат болып орналасқан. Колоннаның диаметрі 8 м, ал биіктігі
16 м-ге жетеді. Колонна телескопиялық түрде шикізатты беру жабдықтарымен
жабдықталған, олар, улита, кері қайтарғыш және УГНТУ мен алты модульмен
жабдықталған. Жоғары төрт модулі вакуумды газойлды конденсациялауға
арналған, бесіншісі фракциялаушы, ал алтыншысы фильтрациялауға және буды
жууға қажет. Колоннаның төменгі жағындағы крекингті төмендету үшін сол
жерге 320 ºС –қа дейін сұйылтылған квенчинг беріледі.
Кейбір кеңес одағынан келе жатқан МӨЗ жоғары сапалы және мазутты
өңдеудің жаңа тиімді әдісі, ол мазутты қиылыспалы отырғыштармен
жабдықталған колонналарда өңдеу.
Қиылыспалы отырғыштардағы су мен бу фазасының контактысының
гидродинамикалық жағдайы қарсы ағынды отырғыштарға қарағанда ерекшеленеді.
Қарсы ағынды отырғышты колонналарда отырғыштар бүкіл колоннаның қимасында
орын алып отырады, ал бу мен сұйық фаза бір- біріне қарама қарсы жүреді.
Уфим мемлекетінің мұнай-химия университетінде (УМҰТУ)
эксперименталды бекітілген, қиылыспалы отырғышты блок металдан жасалған
торлы жеңді, 0,5 м биіктікте, бір теориялық тәрелкеге эквивалентті және
гидравликалық кедергісі 1 мм рт.ст (133,3 Па) аралығында, клапанды
тәрелкеге қарағанда 3-5 рет төмен. Қиылыспалы отырғышты колонналардың
артықшылығы- жоғары тығыздықты сұйықтың бүркілуі, мұндай жағдай диаметрлері
үлкен, өнімділігі жоғары терең вакуумды мазутты өңдеу қондырғыларды
эксплуатациялауға тиімді. Төменде Салаватмұнайоргсинтез АВҚ-4 ПО-сында
енгізілген қиылыспалы отырғышты колонна көрсетілген. Бұл қондырғы арлан
мұнайын вакуумда өңдеп, каталитикалық крекинг шикізаты вакуумды газойлды
алуға арналған [4].
1.6 Вакуумды колоннадағы вакуумды-конденсациялаушы жүйе
Вакуумды колонада терең вакуумға жету үшін конденсациялы-
вакуумжасаушы жүйе, ол АВҚ қондырғысында будың конденсациясының көмегімен
жүреді, ол колоннаның жоғары жағынан және конденсацияланбаған буларды
эжекторлайды (су буы, Н2S, CO2 , жеңіл фракциялар). Қазіргі кездегі АВҚ
қондырғысының конденсациялы- вакуум жасаушы жүйе, конденсациялаушы
жүйесімен, вакуумды сорап жүйесі, барометрлі құбырлар, газосеператорлар
және конденсат жинауға арналған сиымдылық.
Тәжиребеде буларды конденсациялау үшін екі әдіс қолданылады:
1. Вакуумды колоннаның жоғарғы секциясының конденсациясы мына
әдістермен жасалады:
- жоғары циркуляциялық бүрку;
- өткір бүрку;
2. Колонадан бөлек ректификациясыз конденсациясы суытқыш-
конденсаторларда жүреді:
- беттік типті, су мен ауаның жылуалмасу;
- барометрлі типті, су мен газойльдің алмасуы, ол хлодогент рөлін
атқарады;
- сатыаралық судың конденсациясы, пароэжекторлы сораптарда қондырылған;
Вакуумды колоннада терең вакуум жасау үшін қарастырылып кеткен
конденсациясын барлығын қолдану қажет емес. Вакуум жасау жүйесіне екі
әдістің біреуін ғана қолдануға болады. Бірақта, вакуум жасау жүйесін
жасауда жоғарғы циркуляциялық бүрку әдіс кең қолданылады, себебі вакуумды
колонаның жоғарғы жағында оптималды төмен температурасын ұстап туру 60-80
°C сонымен бу және көлемін азайтады. Вакуумды- сорап негізінде қазіргі
кезде ағынды сораптар су буының көмегімен бір- және екі, үшсатылы
эжекторлар қолданылады. Буэжекционды вакуумды сораптар көп кемшіліктерге ие
(пайдалы қолданыс коэффициент мөлшері аз, су буымен конденсациялауға
арналған суытылған судың шығымы көп, ауа бассейні мен суытылған судың
ластануы).
Қоршаған орта мен байланыс әсерлеріне ашық типті, конденсат
жинақтары көмегімен ажыратады:
- барометрлі құрылғы және жабық типті;
- тұндырғыш сиымдылық (Е);
2 ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ БӨЛІМ
2.1 Өндіріс әдісін таңдау және оның құрылыс орнын негіздеу
ЭЛОУ-АВҚ қондырғысының вакуумды колоннасын қайта жараптау Шымкент
қаласындағы мұнай өңдеу зауытында жүргізіледі. Қазіргі таңда зауыттын
тұрақты басқаратын жақсы дамыған менеджмент бөлімі бар. Сонымен қатар
зауыттың өзінің маркетингтік стратегиясы бар және осының нәтижесінде зауыт
өз өнімін бүкіл Қазақстан бойынша сататын тұрақты рыногы бар. Қазіргі таңда
зауыт Қазақстанға қажетті мұнай өнімдерінің жартысын өндіреді. Сондай-ақ
зауыт өзінің өнімдерін, әсіресе бензин шығымын артыруды көздеп отыр.
Оңтүстік Қазақстанда орналасқан зауыттың өзінің шикізаттық қоры-
мұнай құбыры салынған Құмкөл мұнай кең орны бар. Құмкөл кең орны шикізатпен
қамтамасыздандыру аймағында зауытқа тұрақты жұмыс істеуіне кепілдік береді.
Құрылысты таңдаудағы негізгі факторларға: шикізат базасы,
энергетикалық ресурстар, өнімді қолдануға дейінгі қашықтық, жұмысшы күші,
инженер-техник мамандарының сапасы жатады. Көбіне құрылыс орнын алдын ала
таңдалған, жүйеге енгізілген, халық шаруашылығында осы саланы қажет ететін
орынды таңдайды. Өндірістік күш орнын дұрыс таңдау тек қана зауыт
құрылысының шаруашылық және монтаждық жұмыстарының мерзімін қысқартып,
мұнай және мұнай өнімдерінің терең өңдеу жұмыстарын жүргізіп қана қоймай,
мемлекеттің және көршілес мемлекеттердің мүдделерімен санасады. Қазақстанда
халық шаруашылығы мен өндірісте ірі салаларының бірі болып мұнайды өңдеудің
отындық әдісімен жұмыс істейтін мұнай өңдеу өндірісі болып табылады.
Республиканың мұндай зауыттарына ЖШС Петро-Казахстан Ойл Продакт, ЖАҚ
Павлодар мұнай химия зауыты, ЖШС Атырау мұнай
өңдеу зауыты және бірнеше шағын мұнай өңдеу зауыттары жатады. Бұл
зауыттар жас Қазақстан мемлекетінің экономикасының дамуына өздерінің үлкен
әсерін тигізеді.
ЖШС Петро-Казахстан Ойл Продакт республиканың Оңтүстік-Шығысында
орналасқан. Жел бағыты Солтүстік-Шығыс, бұл қаланың ауа бассейнінің
тазалығын және санитарлы нормаларды сақтауға мүмкіндік береді.
Зауытты шикізатпен қамту Қазақстан территориясының Батыс бөлігінде
орналасқан кен орындары арқылы жүзеге асады. Мұндай кен орындарына Оңтүстік-
Торғай ойпаты және Жаңа-Жол газконденсаты кен орындары жатады.
Бұл кен орындарының мұнайларын зауытқа жеткізу құбырлар немесе
темір жолдар көмегімен жүзеге асады.
Зауыт электр энергиясы және бумен зауыттан алшақ емес жерде
орналасқан ЖЭО-3 есебінен қамтамасыз етіледі. Ал суды жер астынан алады.
Зауытты инженер-технолог мамандарымен, әртүрлі саладағы
жұмысшылармен Қ.И.Сәтпаев атындағы Қазақ Ұлттық Техникалық университеті,
соның ішінде Мұнай, газ және полимерлерді химиялық өңдеу технологиясы
кафедрасы және политехникалық колледжі қамтамасыз етед.
Мазутты вакуумда өңдеудің артықшылығы мұнайды өңдеу сияқты,
технологиялық режимге және қондырғының конструкциясына байланысты болады.
Әсіресе блоктың жеке байланыстарына, яғни, пеш, тронсферлі линия, шикізатты
беру түйініне, отырғыштар немесе табақшалар конструкцясына байланысты.
Мазутты вакуумда өңдеудің негізгі мақсаты: майлармен отын алуға
қолданылатын каталитикалық процестің шикізаты 350- 550 °C аралығындағы кең
фракцияны алу. Қазіргі кезде вакуумды
колоннаның қуаттылығы 4 млн.тжылына , ал диаметрлері 4-6 м- ге жеткен.
Қуаттылық өзгергендіктен, колоннаның конструкциясы да өзгерді. Атмосфералық
колонадан вакуумды блокқа түсетін мазуттың құрамындағы 350°C- қа дейін
қайнайтын фракциялар регламенттелген болу керек, себебі жеңіл фракциялардың
құрам бөлігі 5% (масс.)- дан аспау керек, ол вакуумды колонаның диаметрінің
үлкейуіне, колоннаның жоғарғы бөлігіндегі будың толық конденсациясын
қиындатады. Вакуумды колонаның шикізатының құрамын реттеу үшін атмосфералық
және вакуумды колонаның аралығына мазуттың буферлі сатылы булануын
орналастыру керек. Шикізат ағынын қыздыру температурасы шикізаттың
(мазуттың) термиялық ыдырау температурасына байланысты, ол
конденсирленбейтін газдардың ыдыруына алып келеді. Оны сору үшін вакуум
жасаушы жүйенің қуаттылығы жұмсалады. Аз күкіртті мазутты 410-415 °C-қа
дейін қыздырған кезде және күкірттіні 400-410 °C-қа дейін сонда газдың
шығымы 0,05-0,15 %(мас.) құбырлы пештерді 62,7-71 мың. кДж(м²*ч) дейін
жетеді. Тронсферлі байланыстың конструкциясының дұрыс таңдалуы пештен
шыққан мезеттегі минималды қысымды қамтамасыз етеді. Тронсферлі байланыс
колона мен пештің арасында орналасады.
Қалдық отындарды өндіру үрдісінің төмендеуіне қарамастан, шет
елдерде әр түрлі схемелермен жұмыс істейтін жеңіл термиялық крекинг кең
таралған.
Осылайша, ЖШС Петро-Казахстан Ойл Продакт құрамындағы ЭЛОУ-АВҚ
қондырғысын реконструкция жасау Қазақстан Республикасы үшін экономикалық
тиімді.
2.2 Шикізаттың және дайын өнімнің сипаттамасы
ЭЛОУ-АВҚ қондырғысының вакуумды колоннасының негізгі шикізаты
ретінде Құмкөл кең орнынанда өндірілетін парафинді мұнайдан алынатын мазут.
Құмкөл мұнайы жоғары парафинді болғандықтан, онда ашық түсті
фракциялардын шығымы жоғары болады.
Мазутта вакумда айдаудан алынатын өнімдер ассортименті,мұнайды өндеу
вариантына байланысты. Мазутты өңдеудің екі жүйесі бар: май және отын алу.
1- кесте Шикізаттың және дайын өнімнің сипаттамасы
Шикізат, МЕСТ, ШТ Тексерілуі міндетті МЕСТ, ССТ,Алынатын
материалдар, КСТ сапа көрсеткіштері КТП,ТШ өнімнің
дайын б-ша қолданылуы
өнімдердің нормасы
атауы
Шикізат: РИФИН 1.Тығыздығы,20°С-тағы,
Мазут ХК кгм3 905
жобасы 2. Шартты тұтқырлығы
талаптары(ШТ):
50°С-тағы 15
80°С-тағы 3,5
100°С-тағы 2,0
3. Күкірт мөлшері,%
(масс.) 0,2
4.Температурасы:
қату, °С 40
лап ету, °С 270
5. Кокстенуі, % 2,3
6. Күлділігі, % 0,3
7. Механикалық
қоспалар, % 0,05
8. Фракциялық құрамы:
б.қ.,°С 21
400°С-қа дейін, % 23
450°С-қа дейін, % 53
500°С-қа дейін, % 57
Вакуумды РИФИН 9.Тығыздығы, Кательді отын
соляр ХК 20°C- тағы, кгм³ 820 немесе
жобасы дизельді отын
талаптары ретінде
Жеңіл РИФИН Каталиткалық
вакуумды ХК 10.Тығыздығы,20°С-тағы крекинг
газойль жобасы , кгм3 920 шикізаты
талаптары ретінде-
Г-43-107М;
Ауыр вакуумды РИФИН 11.Тығыздығы, Каталитикалық
газойль ХК 20°С-тағы, кгм3 930 крекингг
жобасы 12.Күкірт мөлшері, % шикізаты
талаптары(масс.) 190 ретінде
13.Кинематикалық Г-43-107М;
тұтқырлығы, ССТ, 75
20 °С-та 1,5
Гудрон РИФИН 14.Тығыздығы, Жай кокстеу
ХКжобасы 20°С-тағы, кгм3 952 қондырғысының
талаптары15. Қату және битум
МЕСТ температурасы, °С алуда
1085-75 16.Кинематикалық шикізаты
тұтқырлығы, сСТ ретінде
20 °С-та 60 21-109М
17.Тығыздығы,20°С-тағы Висбрекинг,
, кгм3 49 термиялық
18.Температурасы: крекингте
қату, °С 42 қолданылады
лап ету, °С 110
19. Шартты тұтқырлық
(ШТ):
80°С-та 1,6
Май алу жүйесінде мазутты өндеуден 2-3 дистиллятты фракциялар
алынады, оның әрқайсысын одан әрі тазалаудан өткізеді; тазаланған өнімдерді
әртүрлі қатынастарда араластырып, базалық майлардың қажетті сорттарын
дайындайды
Отын алу жүйесі бойынша, әдетте бір фракцияны, 350-5000С аралығында
қайнатып боледі, оны каталитикалық крекинг немесе гидрокрекинг
процестерінде шикі зат есебінде пайдаланады. Бұл фракцияны кейбір кезде
вакуум газойлі деп те атайды [5].
Гудрон-мазут вакуумда айдаудан қалған қалдық; термиялық крекинг,
висбрекинг, кокстеу, битум және майлар өндіру қондырғыларында пайдаланады.
2.3 Мазутты вакуумда өңдеу қондырғысының технологиялық схемасының
түсініктемесі
Мұнайды өңдеуге негізделген екіншілік айдауы бар ЭЛОУ-АВТ
қондырғысының сипаттамасы келесідей (сурет 2.):
Қондырғыға берілетін мұнай насоспен (1) екі ағын болып шикізат
жылуалмастырғыштары (2) - (5) арқылы өтеді. Бірінші ағын колоннаның (16)
үстіңгі (2-де) және төменгі (3-те) циркуляциялық суландылуларымен
жылуалмасу арқылы жылытылады. Екінші ағын жылуалмастырғыштар (4) және (5)
арқылы өтіп вакуум колоннасының (30) төменгі және ортаңғы
циркуляциялық суландырулармен жылытылады. Содан кейін мұнайдың екі
ағыны да ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz